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TRABAJO FINAL DE GRADO

TITULO: ESTUDIO Y DISEÑO DE PLAN DE FORMACIÓN, MANTENIMIENTO Y PREVENCIÓN DE RIESGOS DEL CNC HAAS PARA USO DOCENTE EN LA EPSEVG

AUTORES: JODAR PÉREZ, DÍDAC; MEDRANO AGUILA, ADHEMAR JUNIOR

FECHA PRESENTACIÓN: Octubre, 2021

APELLIDOS: Jodar Pérez NOMBRE: Dídac

TITULACIÓN: Ingeniería mecánica

PLAN: 2009

DIRECTOR: Joan Josep Aliau Pons

DEPARTAMENTO: 717, Ingeniería gráfica y de diseño

APELLIDOS: Medrano Aguila NOMBRE: Adhemar

TITULACIÓN: Ingeniería mecánica

PLAN: 2009

DIRECTOR: Joan Josep Aliau Pons

DEPARTAMENTO: 717, Ingeniería gráfica y de diseño

CALIFICACIÓN DEL TFG

TRIBUNAL

PRESIDENTE SECRETARIO VOCAL

DIA DE LECTURA:

Este proyecto tiene en cuenta aspectos medioambientales: Sí No

RESUMEN

En el presente proyecto se refleja el trabajo llevado a cabo con la intención

de diseñar un plan de formación, mantenimiento y prevención de riesgos

dirigido a los alumnos que deseen ampliar sus conocimientos y trabajar

con la maquina HAAS Mini Mill Edu de la EPSEVG.

Primeramente, se hace una introducción al tema general del trabajo, en

este caso, el proceso de mecanización y posteriormente se presenta el

estado del arte, ya más enfocado en las máquinas de control numérico

(CNC).

Seguidamente, se realiza el plan de formación en el que se abordan temas

referentes a la maquina HAAS, desde la iniciación hasta el programado de

piezas a pie de maquina o directamente desde programas como el Fusion

360. También se habla de temas referentes al taller, como la

reorganización de los puestos de trabajo, aplicación de planes de

mantenimientos y utilización de EPI’s.

Posteriormente, para complementar el aprendizaje de los alumnos, se

define una serie de problemas con diferentes niveles de dificultad para

poner en práctica lo aprendido. Cada problema incluye una resolución

detallada, con cada ciclo explicado.

A continuación, se presenta los presupuestos referentes a la adecuación y

mejora del taller según las propuestas de cambio presentadas.

Finalmente, se presentan las conclusiones donde se analiza y se valora

todo el trabajo realizado.

Palabras clave (máximo 10):

Fresadora HAAS CNC Mecanización

Mantenimiento Riesgos Formación Ejercicios

EPI CAM

ABSTRACT

This project reflects the work carried out with the intention of designing a

training, maintenance and risk prevention plan aimed at students who wish

to expand their knowledge and work with the HAAS Mini Mill Edu machine

of the EPSEVG.

Firstly, an introduction to the general subject of the work is given, in this

case, the machining process and then the state of the art is presented,

more focused on numerical control machines (CNC).

This is followed by the training plan, which covers topics relating to the

HAAS machine, from initiation to the programming of parts on the machine

or directly from programs such as Fusion 360. Workshop topics such as the

reorganisation of workstations, the application of maintenance plans and

the use of PPE are also discussed.

Subsequently, to complement the students' learning, a series of problems

are defined with different levels of difficulty to put into practice what they

have learnt. Each problem includes a detailed resolution, with each cycle

explained.

Next, the budgets for the adaptation and improvement of the workshop are

presented according to the proposals for change presented.

Finally, the conclusions are presented, in which all the work carried out is

analysed and evaluated.

Keywords (10 maximum):

Mill HAAS CNC Machining

Maintenance Risks Training Exercises

EPI CAM

APORTACIÓN INDIVIDUAL AL GRUPO

1. INTRODUCCIÓN ADHEMAR

2. OBJETIVOS ADHEMAR

3. ESTADO DEL ARTE DE LAS MÁQUINAS CNC DÍDAC

3.1 MÁQUINAS CNC

3.1.1 CONCEPTOS PREVIOS

3.1.2 HISTORIA DEL CNC

3.1.3 TIPOS DE MÁQUINAS CNC

3.1.3.1 TORNO CNC

3.1.3.2 RECTIFICADORA CNC

3.1.3.3 FRESADORA CNC

3.1.3.4 OTROS TIPOS DE MAQUINAS CNC

3.1.4. VENTAJAS MÁQUINAS CNC

3.1.5 LENGUAJE CNC

3.1.6 MATERIALES PARA MECANIZAR

3.1.7 AVANCE DE LA TECNOLOGÍA CNC

4. DISEÑO DEL PLAN DE FORMACIÓN

4.1 ORGANIZACIÓN DEL PUESTO DE TRABAJO ADHEMAR

4.1.1 ESTADO ACTUAL DEL TALLER

4.1.2 ORGANIZACIÓN MEDIANTE EL MÉTODO DE LAS 5S

4.2. NORMAS DE SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS DÍDAC

4.2.1. APLICACIÓN DE NORMATIVAS MÁQUINA CNC

4.2.2. APLICACIÓN DE NORMATIVAS MATERIALES A MECANIZAR

4.2.3. UTILIZACIÓN DE EPIS

4.2.4 RESPONSABILIDADES

4.2.5 ELEMENTOS OBLIGATORIOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL

4.2.6 MANTENIMIENTO DE LOS EPI

4.2.7 PREVENCIÓN DE RIESGOS Y DE SALUD

4.3 INTERPRETACIÓN DE PLANOS Y OPERACIONES DE MECANIZADO ADHEMAR

4.3.1 INTERPRETACIÓN DE PLANOS

4.3.2 OPERACIONES BÁSICAS DE MECANIZADO

4.4 FUNCIONAMIENTO GENERAL Y PUESTA A PUNTO DE LA MÁQUINA ADHEMAR/DÍDAC

4.4.1 MÁQUINA HAAS

4.4.1.1 OPERACIONES BASICAS DE INICIO ADHEMAR

4.4.1.2 PREPARACIÓN DE HERRAMIENTAS ADHEMAR

4.4.1.3 PROGRAMAS BASICOS DE FINALIZACIÓN DÍDAC

4.5 UTILIZACIÓN DE HERRAMIENTAS Y ÚTILES DÍDAC

4.5.1 HERRAMIENTAS GENERALES DE TRABAJO

4.5.2 MONTAJE Y APLICACIÓN DE ÚTILES

4.6. APLICACIÓN DE PLAN DE MANTENIMIENTO TPM DÍDAC

4.6.1 DISEÑO Y PROPUESTA DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO

4.6.2 FORMATO TPM

5. TIEMPOS ADHEMAR

5.1 TIEMPO DE INICIO DE LA MÁQUINA

5.2 TIEMPO DE PREPARACIÓN DEL PORTAHERRAMIENTAS

5.3 TIEMPOS DE MANTENIMIENTO

6. EJERCICIOS PARA APRENDER A PROGRAMAR DÍDAC

6.1 EJERCICIOS A PROGRAMAR

6.2 RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS

6.3 EJERCICIO REALIZADO MEDIANTE CAD-CAM

7. PRESUPUESTOS ADHEMAR

7.1 MATERIALES Y HERRAMIENTAS DEL TALLER

7.2 MATERIALES EPI’s

7.3 PRESUPUESTOS DE INGENIERÍA

7.4 GASTO ENERGÉTICO DE LA MAQUINA

7.4.1 ESTIMACIÓN CONSUMO ENERGETICO DE LA MÁQUINA

8. CONCLUSIONES DÍDAC

9. AGRADECIMIENTOS ADHEMAR/DÍDAC

10. BIBLIOGRAFÍA DÍDAC

11. ANEXOS ADHEMAR

11.1 MANUALES DE USUARIO

11.2 HOJAS DE CALCULO

11.3 CATALOGOS

11.4 ARCHIVOS CAD/CAM

11.5 EJERCICIOS

11.6 PLANTILLAS TPM

SUMARIO

1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 16 2. OBJETIVOS ............................................................................................................................ 17 3. ESTADO DEL ARTE DE LAS MÁQUINAS CNC .................................................................... 18

3.1 MÁQUINAS CNC ..................................................................................................... 18 3.1.1 CONCEPTOS PREVIOS ......................................................................... 18 3.1.2 HISTORIA DEL CNC................................................................................ 19 3.1.3 TIPOS DE MÁQUINAS CNC ................................................................... 21 3.1.4. VENTAJAS MÁQUINAS CNC ................................................................. 32 3.1.5 LENGUAJE CNC ...................................................................................... 33 3.1.6 MATERIALES PARA MECANIZAR ......................................................... 36 3.1.7 AVANCE DE LA TECNOLOGÍA CNC ...................................................... 37

4. DISEÑO DEL PLAN DE FORMACIÓN ................................................................................... 38 4.1 ORGANIZACIÓN DEL PUESTO DE TRABAJO ...................................................... 38

4.1.1 ESTADO ACTUAL DEL TALLER ............................................................. 38 4.1.2 ORGANIZACIÓN MEDIANTE EL MÉTODO DE LAS 5S ........................ 41

4.2. NORMAS DE SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS ................................ 46 4.2.1. APLICACIÓN DE NORMATIVAS MÁQUINA CNC ................................. 46 4.2.2. APLICACIÓN DE NORMATIVAS MATERIALES A MECANIZAR .......... 46 4.2.3. UTILIZACIÓN DE EPIS ........................................................................... 48 4.2.4 RESPONSABILIDADES .......................................................................... 48 4.2.5 ELEMENTOS OBLIGATORIOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL .......... 49 4.2.6 MANTENIMIENTO DE LOS EPI .............................................................. 51 4.2.7 PREVENCIÓN DE RIESGOS Y DE SALUD ........................................... 51

4.3 INTERPRETACIÓN DE PLANOS Y OPERACIONES DE MECANIZADO .............. 61 4.3.1 INTERPRETACIÓN DE PLANOS ............................................................ 61 4.3.2 OPERACIONES BÁSICAS DE MECANIZADO ....................................... 63 4.3.3 PARAMETROS DE MECANIZADO EN FUNCIÓN DEL MATERIAL ...... 67

4.4 FUNCIONAMIENTO GENERAL Y PUESTA A PUNTO DE LA MÁQUINA ............. 72 4.4.1 MÁQUINA HAAS ...................................................................................... 72

4.5 UTILIZACIÓN DE HERRAMIENTAS Y ÚTILES ...................................................... 78 4.5.1 HERRAMIENTAS GENERALES DE TRABAJO ...................................... 81 4.5.2 MONTAJE Y APLICACIÓN DE ÚTILES .................................................. 89

4.6. APLICACIÓN DE PLAN DE MANTENIMIENTO TPM .......................................... 114 4.6.1 DISEÑO Y PROPUESTA DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO ........... 121 4.6.2 FORMATO TPM ..................................................................................... 124

5. TIEMPOS .............................................................................................................................. 130 5.1 TIEMPO DE INICIO DE LA MÁQUINA .................................................................. 130 5.2 TIEMPO DE PREPARACIÓN DEL PORTAHERRAMIENTAS .............................. 130 5.3 TIEMPOS DE MANTENIMIENTO .......................................................................... 131

6. EJERCICIOS PARA APRENDER A PROGRAMAR ............................................................. 133 6.1 EJERCICIOS A PROGRAMAR .............................................................................. 133 6.2 RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS ........................................................................... 137 6.3 EJERCICIO REALIZADO MEDIANTE CAD-CAM ................................................. 141

7. PRESUPUESTOS ................................................................................................................. 150 7.1 MATERIALES Y HERRAMIENTAS DEL TALLER ................................................. 150 7.2 MATERIALES EPI’s ............................................................................................... 154 7.3 PRESUPUESTO DE INGENIERÍA ........................................................................ 155 7.4 GASTO ENERGÉTICO DE LA MAQUINA ............................................................. 156

7.4.1 ESTIMACIÓN DE CONSUMO ENERGETICO DE LA MAQUINA ......... 157 8. CONCLUSIONES .................................................................................................................. 158 9. AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................... 159

10. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................... 161 11. ANEXOS .............................................................................................................................. 166

11.1 MANUALES DE USUARIO .................................................................................. 166 11.2 HOJAS DE CALCULO ......................................................................................... 166 11.3 CATALOGOS ....................................................................................................... 166 11.4 ARCHIVOS CAD/CAM ......................................................................................... 166 11.5 EJERCICIOS ........................................................................................................ 166 11.6 PLANTILLAS TPM ............................................................................................... 166

SUMARIO DE FIGURAS

FIG. 1 TORNO CNC MODELO CK6140S MARCA FANUC. ..................................................................................... 22 FIG. 2 RECTIFICADORA CNC HEIDENHAIN. ........................................................................................................... 23 FIG. 3 RECTIFICADORA GER. ............................................................................................................................. 24 FIG. 4 RECTIFICADORA CILÍNDRICA EXTERNA DANOBAT. ....................................................................................... 25 FIG. 5 RECTIFICADORA CILÍNDRICA INTERNA DANOBAT. ........................................................................................ 25 FIG. 6 RECTIFICADORA SIN CENTRO. .................................................................................................................... 26 FIG. 7 VIWA VF5BM400. .............................................................................................................................. 27 FIG. 8 TAIWAN WINNERSTECH MACHINERY SERIES AP/APC. .................................................................................. 28 FIG. 9 JINAN FIRM CNC 6060 ACERO FUNDIDO. .................................................................................................. 29 FIG. 10 MICROSTEP SPAIN MODEL: MICROCUT-P. ............................................................................................... 30 FIG. 11 JINAN VMADE CNC MACHINE MODEL WESTERN UNION ............................................................................ 31 FIG. 12 MARKERBOT REPLICATOR 2. .................................................................................................................. 32 FIG. 13 PROGRAMACIÓN ESTRUCTURAL. .............................................................................................................. 34 FIG. 14 PROGRAMACIÓN ABIERTA. ..................................................................................................................... 34 FIG. 15 PLANTA BAJA DEL EDIFICIO A DE LA EPSEVG, VISTA EN PLANTA. .................................................................... 38 FIG. 16 MESA DEL TALLER DESORDENADA. ........................................................................................................... 39 FIG. 17 CARRO DESORDENADO .......................................................................................................................... 40 FIG. 18 ARMARIO DEL TALLER. ........................................................................................................................... 40 FIG. 19 ELEMENTOS NO ÚTILES EN LA MESA DEL TALLER .......................................................................................... 42 FIG. 20 CARRO DEL TALLER DESORDENADO. .......................................................................................................... 42 FIG. 21 ARMARIO DESORDENADO....................................................................................................................... 43 FIG. 22 MESA ORDENADA. ................................................................................................................................ 43 FIG. 23 CARRO ORDENADO. .............................................................................................................................. 44 FIG. 24 PROPUESTA ORDEN DEL ARMARIO ............................................................................................................ 44 FIG. 25 FOAMS ORGANIZADORES ....................................................................................................................... 45 FIG. 26 GAVETAS ORGANIZADORAS..................................................................................................................... 45 FIG. 27 CARTEL RECORDATORIO ......................................................................................................................... 45 FIG. 28 PLAN DE MANTENIMIENTO DIARIO. .......................................................................................................... 46 FIG. 29 MÁQUINA HAAS LABORATORIO MECÁNICA EPSEVG. ................................................................................ 53 FIG. 30 FRAGMENTO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO DIARIO. ................................................................................... 53 FIG. 31 LABORATORIO MECÁNICA EPSEVG. ........................................................................................................ 54 FIG. 32 FOAMS ORGANIZADORES. ...................................................................................................................... 54 FIG. 33 MESA DEL LABORATORIO MECÁNICA EPSEVG ........................................................................................... 55 FIG. 34 CARTEL RECORDATORIO. ........................................................................................................................ 55 FIG. 35 CONTENEDOR DE VIRUTA DE LA MAQUINA HAAS MINI MILL EDU. .................................................................. 56 FIG. 36 PARTE TRASERA DE LA MÁQUINA. ............................................................................................................ 56 FIG. 37 ARMARIO DEL TALLER. ........................................................................................................................... 57 FIG. 38 ESTANTERÍA DEL TALLER ......................................................................................................................... 57 FIG. 39 PARTE LATERAL DE LA MÁQUINA ............................................................................................................. 58 FIG. 40 CARRO DE HERRAMIENTAS ..................................................................................................................... 59 FIG. 41 BOTÓN DE EMERGENCIA. ....................................................................................................................... 59 FIG. 42 INTERRUPTOR GENERAL DE LA MÁQUINA ................................................................................................... 60 FIG. 43 PLANO DE PIEZA 1. ............................................................................................................................... 62 FIG. 44 PLANO PIEZA 3 .................................................................................................................................... 63 FIG. 45 REFRENTADO. ...................................................................................................................................... 63 FIG. 46 CILINDRADO. ....................................................................................................................................... 64 FIG. 47 RANURADO. ........................................................................................................................................ 64 FIG. 48 PLANEADO .......................................................................................................................................... 65 FIG. 49 RANURADO. ........................................................................................................................................ 65 FIG. 50 PERFILADO. ......................................................................................................................................... 66 FIG. 51 REPRESENTACIÓN DE VELOCIDAD DE CORTE. .............................................................................................. 67 FIG. 52 REPRESENTACIÓN DE VELOCIDAD DE AVANCE. ............................................................................................ 68 FIG. 53 PIEZA PARA PLANEAR CARA SUPERIOR. ...................................................................................................... 68 FIG. 54 IDENTIFICACIÓN DE PLAQUITA EN EL CATÁLOGO. ......................................................................................... 69

FIG. 55 DATOS TÉCNICOS DE LA PLAQUITA. ........................................................................................................... 69 FIG. 56 DATOS TÉCNICOS DE LA PLAQUITA. ........................................................................................................... 70 FIG. 57 PROCESO DE PLANEADO. ........................................................................................................................ 71 FIG. 58 PLANEADO FINALIZADO. ......................................................................................................................... 71 FIG. 59 INTERRUPTOR DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA. ............................................................................................. 72 FIG. 60 PASO A PASO PARA INICIAR LA MÁQUINA. .................................................................................................. 73 FIG. 61 PORTAHERRAMIENTAS BT40 .................................................................................................................. 75 FIG. 62 INDICACIONES PORTAHERRAMIENTAS. ...................................................................................................... 75 FIG. 63 ÚTIL DESMONTAJE PORTAHERRAMIENTAS. ................................................................................................. 76 FIG. 64 PORTAHERRAMIENTAS EN POSICIÓN. ........................................................................................................ 77 FIG. 65 POSICIÓN CORRECTA DEL PORTAHERRAMIENTAS ......................................................................................... 77 FIG. 66 PERNO FIJACIÓN SUPERIOR PORTAHERRAMIENTAS CON ÁNGULO 45º. (PULL STUD). .......................................... 78 FIG. 67 PORTAHERRAMIENTAS BT 40º MAS 403. ................................................................................................ 79 FIG. 68 PINZA SUJECIÓN FRESAS CON VÁSTAGO. .................................................................................................... 79 FIG. 69 PORTAHERRAMIENTAS DEL LABORATORIO EPSEVG. ................................................................................... 79 FIG. 70 LISTADO DE DIFERENTES PORTAHERRAMIENTAS PARA EL FRESADO. ................................................................. 80 FIG. 71 FRESADO PLANEADO. ........................................................................................................................... 82 FIG. 72 HERRAMIENTA PARA PLANEAR. ............................................................................................................... 82 FIG. 73 FRESADO EN ESCUADRA. ........................................................................................................................ 83 FIG. 74 HERRAMIENTA ESCUADRAR O PLANEAR ..................................................................................................... 83 FIG. 75 FRESAS DE CORTE DE METAL DURO. .......................................................................................................... 84 FIG. 76 FRESAS DE CORTE PARA ACERO INOXIDABLE. .............................................................................................. 84 FIG. 77 FRESA CILÍNDRICA DE DIENTES RECTOS, PARA RANURA EN T. .......................................................................... 85 FIG. 78 FRESA RANURAR DE FORMA ANGULAR 45º. ............................................................................................... 85 FIG. 79 FRESA CON PUNTA COLA DE MILANO. ....................................................................................................... 86 FIG. 80 FRESA PARA REALIZAR CHAVETAS ............................................................................................................. 86 FIG. 81 FRESA PARA CHAVETEROS EN ACCIÓN. ...................................................................................................... 87 FIG. 82 FRESA DE ROSCAR DE CUATRO FILOS DATRON .......................................................................................... 88 FIG. 83 FRESA DE ROSCAR CON SECCIÓN FINAL AVELLANADO DE 45º DATRON. .......................................................... 88 FIG. 84 DIFERENTES FRESAS DE ROSCAR EN ACCIÓN ................................................................................................ 89 FIG. 85 COMPROBACIÓN PARALELISMO MORDAZA- FRESADORA. .............................................................................. 90 FIG. 86 PARTES DE UNA MORDAZA. .................................................................................................................... 91 FIG. 87 COLOCACIÓN DE CALZO POR DEBAJO DE LA PIEZA ........................................................................................ 92 FIG. 88 POSICIÓN CENTRADA DEL CALZO PARA SENTAR BIEN LA PIEZA PERPENDICULAR A LAS BOCAS DE LA MORDAZA. ......... 92 FIG. 89 POSICIÓN ERRÓNEA DE COLOCAR PIEZA PARA MECANIZAR (PLANEAR). ............................................................. 93 FIG. 90 POSICIÓN CORRECTA PARA MECANIZAR POR EL LATERAL DE LA MORDAZA Y EVITANDO VIBRACIONES. ..................... 94 FIG. 91 PIEZA ERRÓNEAMENTE COLOCADA PARA MECANIZAR LOS LATERALES, SE PRODUCEN VIBRACIONES. ....................... 94 FIG. 92 GARRAS DE LA MORDAZA MÁS LARGAS PARA PODER MECANIZAR MEJOR. ......................................................... 95 FIG. 93 MORDAZA DEL LABORATORIO DE LA EPSEVG. ........................................................................................... 95 FIG. 94 PORTAHERRAMIENTAS DEL LABORATORIO DE LA EPSEVG. ........................................................................... 96 FIG. 95 APRETAR PERNO SUJECIÓN DEL PORTAHERRAMIENTAS. ................................................................................ 97 FIG. 96 A LA IZQUIERDA, POSICIÓN DE COLOCACIÓN. A LA DERECHA, PORTAHERRAMIENTAS COLOCADO. .......................... 97 FIG. 97 TUERCA DESENROSCADA DEL PORTAHERRAMIENTAS. ................................................................................... 98 FIG. 98 DIFERENTES MEDIDAS DE AGUJERO PARA VÁSTAGO DE LAS PINZAS ER32. ........................................................ 98 FIG. 99 COLOCAR PINZA DENTRO DE TUERCA PORTAHERRAMIENTAS. ......................................................................... 99 FIG. 100 PINZA MAL POSICIONADA EN LA TUERCA.................................................................................................. 99 FIG. 101 PINZA POSICIONADA CORRECTAMENTE EN TUERCA. ................................................................................. 100 FIG. 102 COMPROBAR SI ESTÁ BIEN SUJETA LA PINZA EN LA TUERCA. ....................................................................... 100 FIG. 103 ENCARAR BIEN LA TUERCA CON LA ROSCA. ............................................................................................. 101 FIG. 104 ENROSCAR HASTA FIJAR TUERCA SIN APRETAR......................................................................................... 101 FIG. 105 INSERTAR HERRAMIENTA DENTRO DE PINZA. .......................................................................................... 102 FIG. 106 FIJAR HERRAMIENTA CON LA LONGITUD DE CORTE FUERA.......................................................................... 102 FIG. 107 COLOCAR BIEN LLAVE ACODADA A LOS SURCOS DE LA ARANDELA. ............................................................... 103 FIG. 108 COLOCAR BIEN LLAVE ACODADA A LOS SURCOS DE LA ARANDELA. ............................................................... 103 FIG. 109 PORTAHERRAMIENTAS MONTADO Y LISTO PARA TRABAJAR EN MÁQUINA. .................................................... 104 FIG. 110 LLAVE DE APRIETE DOS PUNTOS PARA PORTAHERRAMIENTAS. .................................................................... 104 FIG. 111 LLAVE DE APRIETE CUATRO PUNTOS PARA PORTAHERRAMIENTAS. ............................................................... 105

FIG. 112 CONTRA APRIETE TUERCA PORTAHERRAMIENTAS. ................................................................................... 105 FIG. 113 PORTABROCAS DEL LABORATORIO EPSEVG........................................................................................... 106 FIG. 114 PORTABROCAS FIJADO AL ÚTIL DE MONTAJE DE HERRAMIENTAS. ................................................................ 106 FIG. 115 PORTABROCAS CERRANDO LAS TRES PATAS. ........................................................................................... 107 FIG. 116 POSICIONAR BROCA PARA INTRODUCIR DENTRO DEL PORTABROCAS. ........................................................... 107 FIG. 117 AJUSTAR BROCA CON LAS TRES PATAS DEL PORTABROCAS. ........................................................................ 108 FIG. 118 FIJAR CON FUERZA LA BROCA EN EL PORTABROCAS. ................................................................................. 108 FIG. 119 PORTABROCAS MONTADO Y LISTO PARA TRABAJAR EN MÁQUINA. .............................................................. 109 FIG. 120 PORTAFRESAS TIPO WELDON Y HERRAMIENTA DE ESCUADRAR CALIBRADA. ................................................ 109 FIG. 121 FIJAR CON FUERZA LA FRESA EN EL PORTAFRESAS. ................................................................................... 110 FIG. 122 PORTAFRESAS MONTADO Y LISTO PARA TRABAJAR EN MÁQUINA. ............................................................... 110 FIG. 123 SISTEMA UNIVERSAL PARA DESMONTAR PORTAHERRAMIENTAS. ................................................................. 111 FIG. 124 ÚTIL PARA DESMONTAR Y MONTAR PORTAHERRAMIENTAS EN EL LABORATORIO DE LA EPSEVG. ...................... 112 FIG. 125 INSTALACIÓN DE PORTAHERRAMIENTAS EN EL HUSILLO MÁQUINA CNC. ...................................................... 113 FIG. 126 EXPANSIÓN TÉRMICA EN EL CONO HUSILLO-PORTAHERRAMIENTAS. ............................................................ 113 FIG. 127 INGENIERÍA Y ADMINISTRACIÓN DE LA PRODUCTIVIDAD. ........................................................................... 115 FIG. 128 LAS 6 GRANDES PÉRDIDAS EN FUNCIÓN A LOS EFECTOS TPM. ................................................................... 115 FIG. 129 METODOLOGÍA PARA UN MANTENIMIENTO AUTÓNOMO CORRECTO. .......................................................... 116 FIG. 130 COMO HACER UN TPM..................................................................................................................... 117 FIG. 131 MENÚ [DIAGNOSTICS]. ................................................................................................................. 122 FIG. 132 PLANTILLA PLAN DE MANTENIMIENTO DIARIO. ........................................................................................ 125 FIG. 133 PLAN DE MANTENIMIENTO SEMANAL. ................................................................................................... 126 FIG. 134 PLAN DE MANTENIMIENTO MENSUAL. .................................................................................................. 127 FIG. 135 PLAN DE MANTENIMIENTO CUATRIMESTRAL. .......................................................................................... 128 FIG. 136 PLAN DE MANTENIMIENTO ANUAL. ...................................................................................................... 129 FIG. 137 JUEGO DE BROCAS. ........................................................................................................................... 150 FIG. 138 JUEGO DE FRESOLINES. ...................................................................................................................... 151 FIG. 139 HERRAMIENTA DE CORTE VARIADAS. .................................................................................................... 151 FIG. 140 JUEGO DE PINZAS PARA EL PORTAHERRAMIENTAS. ................................................................................... 151 FIG. 141 PANEL DE HERRAMIENTAS. ................................................................................................................. 152 FIG. 142 CEPILLO LIMPIADOR. ......................................................................................................................... 152 FIG. 143 ROLLO DE PAPEL DE CELULOSA. ........................................................................................................... 153 FIG. 144 BATAS DISPONIBLES EN EL TALLER. ....................................................................................................... 154 FIG. 145 PLACA DE CARACTERÍSTICAS DE LA MÁQUINA.......................................................................................... 156 FIG. 146 ESPECIFICACIONES DE LA MÁQUINA. ..................................................................................................... 157

SUMARIO DE TABLAS

TABLA 1 TABLA DE RESPONSABILIDADES. .............................................................................................................. 49 TABLA 2 MATRIZ PARA EL USO DE EPI'S ............................................................................................................... 51 TABLA 3 TIEMPO DE INICIO DE LA MÁQUINA. ...................................................................................................... 130 TABLA 4. TIEMPO DE PREPARACIÓN DEL PORTAHERRAMIENTAS. ............................................................................. 130 TABLA 5. TIEMPOS DEL MANTENIMIENTO DIARIO. ................................................................................................ 131 TABLA 6. TIEMPOS DEL MANTENIMIENTO SEMANAL. ............................................................................................ 131 TABLA 7 TIEMPOS DEL MANTENIMIENTO MENSUAL. ............................................................................................. 132 TABLA 8 TIEMPOS DEL MANTENIMIENTO CUATRIMESTRAL. .................................................................................... 132 TABLA 9 TIEMPOS DEL MANTENIMIENTO ANUAL. ................................................................................................. 132 TABLA 10 PRESUPUESTO PARA MATERIALES DE LIMPIEZA Y ORDEN. ......................................................................... 153 TABLA 11 PRESUPUESTO PARA MATERIALES DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL. ................................................................. 154 TABLA 12 PRESUPUESTO DE INGENIERÍA ADHEMAR. ............................................................................................. 155 TABLA 13 PRESUPUESTO DE INGENIERÍA DÍDAC ................................................................................................... 155

GLOSARIO DE SIGNOS, SÍMBOLOS, ABREVIATURAS, ACRÓNIMOS Y

TÉRMINOS

CNC Control Numérico Computarizado

DNC Distributed Numerical Control

EPI Equipo de protección individual

AENOR Asociación Española de Normalización y Certificación

RD Real Decreto

UNE Una Norma Española

BOE Boletín Oficial del Estado

ANSI American National Standards Institute

TPM Total Productive Maintenance

EPSEVG Escola Politécnica Superior de Vilanova i la Geltrú

MIT Massachusetts Institute of Technology LED Light Emitting Diode

USB Universal Serial Bus

NTP Notas técnicas de Prevención

PRL Prevención de Riesgos Laborales

Estudio y Diseño de plan de formación, mantenimiento y prevención de riesgos del CNC HAAS para uso docente en la EPSEVG Dídac Jodar Pérez y Adhemar Junior Medrano Aguila

16

1. INTRODUCCIÓN El sector del metal es probablemente uno de los sectores más importantes dentro del

mundo de la ingeniería industrial, ya que de los procesos o servicios que este engloba

se nutre todo un sinfín de sectores industriales, tales como, el mundo del motor, los

fabricantes de maquinaria y equipos mecánicos, el sector de la construcción,

fabricantes de tornillería y ferretería, etc.

Profundizando un poco más, analizando todos los sectores industriales anteriormente

citados, podemos llegar a la conclusión, una entre muchas, de que todos ellos

contienen o son piezas mecanizadas y que, por lo tanto, dependen del proceso de

fabricación por mecanización.

El método de fabricación por mecanización o mecanizado se puede definir como el

proceso de conformación de la pieza mediante la eliminación de material, pudiendo

ser mediante arranque de viruta o por abrasión. A día de hoy, se puede decir que la

fabricación por mecanizado es el método más convencional y más barato

dependiendo del tamaño del lote que se necesite producir.

Por todo lo explicado anteriormente, es importante que un ingeniero industrial conozca

muy bien las bases de la mecanización, que sea capaz de diseñar correctamente las

piezas, entender el orden de los procesos y de saber transmitir sus ideas mediante

planos técnicos, de tal manera que las piezas resultantes sean las más optimizadas

posibles en términos de calidad, tiempo, energía y cantidad de material.

Es común que un ingeniero recién titulado no presente todas estas aptitudes, ya que la

mayoría de ellas se aprenden en el día a día de un taller, a pie de máquina y después

de un tiempo considerable. Tampoco se pretende que el ingeniero sepa más que el

técnico de máquina, sino que sea capaz de complementarse con él y que, formando

un equipo, se aproveche un mayor rendimiento de la máquina.

Por todo esto, se valorará positivamente que, durante el periodo de educación,

además del contenido teórico, se incremente el contenido practico y de esta manera

aprovechar y sacar más partido a las instalaciones que las universidades disponen.


17

2. OBJETIVOS El objetivo principal de este proyecto es el de diseñar un plan de formación de la

máquina CNC HAAS para alumnos de la EPSEVG que deseen ampliar sus

conocimientos en el tema y posteriormente realizar un manual de mantenimiento y

prevención de riesgos diseñado para el taller del campus.

Con este proyecto se pretende ampliar y consolidar los conocimientos de los

estudiantes sobre maquinaria de control numérico (CNC) y procesos de mecanización.

Para ello, se explicará cronológicamente la aparición e inserción de esta tecnología en

el sector industrial y se detallarán sus principales características.

También se tiene como objetivo enseñar a los estudiantes cómo mantener un puesto

de trabajo bien organizado, de qué manera se trabaja en un taller y la importancia del

mantenimiento y la prevención de riesgos. En consecuencia, se estudiará el taller del

campus y se propondrán los cambios y mejoras para su correcto uso como escenario

de ejemplo.

Seguidamente, se diseñará una serie de prácticas y actividades de manera que los

estudiantes puedan tener contacto con la máquina del taller y trabajar de manera

didáctica y controlada. De la misma manera, se revisará el material y las herramientas

disponibles y se propondrán los cambios para el uso adecuado de la máquina.

Para finalizar, se hará un estudio económico de los posibles cambios en el taller y la

disponibilidad de materiales tanto de trabajo como de prevención de riesgos.


18

3. ESTADO DEL ARTE DE LAS MÁQUINAS CNC

3.1 MÁQUINAS CNC

En este apartado explicaremos todo lo relacionado con la tecnología de las máquinas

de Control Numérico Computarizado a día de hoy y a lo largo de su historia.

3.1.1 CONCEPTOS PREVIOS

Según la Norma ISO 2382/1 1974 se define el control numérico (CN) como el control

automático de un proceso, ejecutado por un dispositivo que utiliza datos numéricos

introducidos mientras la operación se está realizando.

El control numérico o control decimal numérico (CNC) es un sistema de

automatización de máquinas herramienta que son operadas mediante comandos

programados en un medio de almacenamiento, en comparación con el mando manual

mediante volantes o palancas.

Una fresadora CNC, es decir, una máquina controlada por ordenador que es capaz de

moldear, grabar, tallar y fresar todo tipo de materiales de la forma y tamaño que

deseemos.

Se pueden crear todas las piezas que necesites para tus proyectos con un solo clic de

ratón. Al igual que puedes hacer tus propias placas PCB o tallar esculturas 3D.

Para mecanizar una pieza se usa un sistema de coordenadas que especificará el

movimiento de la herramienta de corte. El sistema se basa en el control de los

movimientos de la herramienta de trabajo con relación a los ejes de coordenadas de la

máquina, usando un programa informático ejecutado por un ordenador.

En el caso de un torno, hace falta controlar los movimientos de la herramienta en dos

ejes de coordenadas: el eje de las X para los desplazamientos longitudinales del carro

y el eje de las Z para los desplazamientos transversales de la torre. En el caso de las

fresadoras se controlan también los desplazamientos verticales, que corresponden al

eje Y.

Con el CNC se pueden controlar las posiciones y los movimientos de los carros o del

cabezal, los valores y sentidos de velocidad de corte y de avance, cambios de piezas

y herramientas, el funcionamiento de la máquina tanto por la manera de trabajar como

por el estado de su funcionamiento y paralelamente el CNC también se encarga de

coordinar otras funciones, como el control de flujos de información, el control de la

sintaxis de programación, el diagnóstico del funcionamiento.

Por ello, mediante series de instrucciones codificados, que constituyen el programa

CNC, se controla el funcionamiento de la máquina.

Se establece un proceso que ha de realizar la máquina mediante un sistema

automático, eso nos permite una elevada flexibilidad de funcionamiento respecto a las

máquinas convencionales.

Se entiende como flexibilidad de una máquina herramienta, la capacidad para producir

piezas diferentes, tanto por su forma geométrica como por el número y el tipo de

operaciones de mecanizado, por ello, el tiempo de preparación de la máquina sean los

mínimos. Ej.: un torno automático con levas es poco flexible, ya que solamente se


19

puede mecanizar la familia de piezas por las cuáles se dispone de juego de levas, con

tiempos de preparación largos.

Un centro de mecanizado es una máquina muy flexible, ya que se consigue mecanizar

piezas con diferentes operaciones de mecanizado posibles y con unos tiempos de

preparación mínimos.

Tanto el CNC como las máquinas han ido evolucionando, desde el punto de vista del

CNC, componentes electrónicos, hardware y software. Desde la máquina,

accionadores, sensores, captadores, elementos mecánicos, guías, llegando a

incorporar elementos de almacenamiento de herramientas con cambio automático o

sistemas de carga y descarga de piezas automáticas, detector automático de desgaste

de las herramientas con autocorrección.

Debido a esta evolución, la incorporación en el CNC de toda la tecnología de los

ordenadores ha facilitado la posibilidad de comunicar los CNC con los ordenadores

externos, eso implica la posibilidad de que un ordenador se pueda controlar en todo un

conjunto de máquinas con CNC: centros de torneado, centros de mecanizado, robots,

elementos de transporte automático.

Esta manera de hacer permite un sistema de integración en la fabricación dentro del

sistema global de producción de toda la empresa, de esa manera surge la filosofía

CIM (Computer Integrated Manufacturing), es la posibilidad de integrar todas las

funciones y elementos del sistema productivo mediante la conexión de un ordenador:

gestión, administración, compras, ventas, almacén, ingeniería del producto, ingeniería

del proceso, fabricación, control de calidad.

Joan Vivancos i Calvet, Control Numèric (I), conceptes característiques i elements

bàsics, Edicions UPC, 1998. 07/05/21”

3.1.2 HISTORIA DEL CNC

Desde finales del siglo XIX existen referencias que en la industria textil han hecho

servir el control a base de un sistema numérico decimal muy rudimentario mediante la

utilización de fichas perforadas, esto no se hizo realidad en el campo de las máquinas-

herramientas hasta la década de los 40. Contrariamente a lo que se pueda pensar el

Control Numérico de Máquinas-Herramientas no fue concebido para mejorar los

procesos de fabricación, sino para dar solución a problemas técnicos surgidos a

consecuencia del diseño de piezas cada vez más difíciles de mecanizar.

En 1942, la “Bendix Corporation” obtuvo problemas con la fabricación de una leva

tridimensional para el regulador de una bomba de inyección para motores de avión. El

perfil tan especial de dicha leva es prácticamente imposible de realizar con máquinas

comandadas manualmente.

La dificultad provenía de combinar los movimientos del útil simultáneamente según

varios ejes de coordenadas, hallando el perfil deseado. Se acordó entonces confiar los

cálculos a una máquina automática que definiera gran número de puntos de la

trayectoria, siendo el útil conducido sucesivamente de uno a otro.

En 1947, John T. Parsons, constructor de hélices de helicópteros, americano, concibe

un mando automático con entrada de informaciones numéricas.


20

En su afán por controlar la forma de las hélices, Parsons debía utilizar un gran número

de plantillas y su realización estaba lejos de ser rápida y económica.

La idea de utilizar cartas perforadas en un lector que permitiera traducir las señales de

mando a los dos ejes, permite a Parsons desarrollar su sistema Digitón.

En el año 1949 la U.S. Air Force estaba preocupada con la fabricación de estructuras

difíciles de trabajar por copiado y susceptibles de ser modificadas rápidamente.

Gracias a sus sistemas, Parson obtiene un contrato y el apoyo del Instituto

Tecnológico de Massachussets (M.I.T,) en el Laboratorio de Servomecanismos). En

1951 se finaliza el diseño y en 1952 el gobierno americano apoya la iniciativa para el

desarrollo de una fresadora de tres ejes en contorneado mando por control digital.

En 1953, después de cinco años de puesta a punto el M.I.T. utiliza por primera vez el

nombre de Control Numérico.

En 1955, en la “Muestra de máquinas-herramientas de Chicago'', aparecen diversas

firmas que comercializan máquinas-herramientas con CNC, mayormente fresadoras

por la mecanización de contorneado.

En 1956, la U.S.A.F. hace un pedido de 170 máquinas de Control Numérico a tres

grandes constructores americanos:

• Cincinnati Milling Machine Company,

• Giddin & Levis,

• Kearney & Trecker.

Paralelamente a esta evolución ciertos constructores se interesan por el desarrollo de

máquinas más simples para trabajos tales como taladrado, mandrinado y punteado,

que no requieren ningún movimiento continuo, pero si un posicionamiento preciso.

De aquí que, en contra de lo que pudiera parecer, el Control Numérico Punto a Punto.

Después aparecería el Control Numérico Paraxial.

De esta forma se ha visto que la necesidad industrial de la aeronáutica fue la que creó

la demanda de sistemas continuos complejos. El paso de complejos a simples

revolucionó los procesos de fabricación.

En 1960, también en el M.I.T., se realizaron las primeras demostraciones de control

adaptable (un perfeccionamiento del Control Numérico que permite, además, la

autorregulación de las condiciones de trabajo de las máquinas).

En 1965, en una feria de Bruselas se presentan a Europa las máquinas-herramientas

con CN, y diversas firmas europeas comienzan a trabajar sobre el tema.

A finales de 1968 tuvieron lugar los primeros ensayos de “Control Numérico Directo”

(DNC).

En general, el incremento en la utilización de Máquinas-Herramientas con CN se debe

a que un gran número de problemas, que se consideraban bien resueltos por los

métodos de los trabajos clásicos, pueden tener una respuesta ventajosa desde el

punto de vista técnico mediante la utilización de dichas máquinas.


21

Los CN evolucionan, hasta que en los años 70 surge el CNC (Computer Numerical

Control), el cual se aplica a toda la tecnología del ordenador.

Aparece un nuevo concepto de DNC (Distributed Numerical Control), el cual distribuye

funciones entre las CNC de las máquinas y el ordenador. El ordenador está conectado

a un conjunto de CNC y se distribuyen las funciones. El ordenador puede actuar como

un simple almacén de programas CN que se distribuyen los diferentes CNC a medida

que se necesitan tener las funciones de control.

Cuando la evolución interna del CN está enfrentada a la evolución de la electrónica,

podemos distinguir 4 generaciones:

1a Utilización de válvulas en el control.

2a Utilización de semiconductores: diodos, transistores, etc...

3a En los semiconductores, funciones lógicas combinadas dan lugar a circuitos

integrados.

4a La lógica del control se manipula mediante un microprocesador, que

programaremos. En la actualidad se utilizan microprocesadores de 32 bits, y tendemos

a 64 bits en aplicaciones especiales.

3.1.3 TIPOS DE MÁQUINAS CNC

3.1.3.1 TORNO CNC

Se denomina a la máquina herramienta que permite mecanizar piezas de forma

geométrica de revolución. Dichas máquinas operan haciendo girar la pieza a

mecanizar sujetas en el husillo mientras una o varias herramientas de corte son

empujadas en un movimiento de avance contra la superficie de la pieza, cortando la

viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas. El

torno es una máquina que trabaja en un plano de dos ejes, X y Z.

Solo puede realizar piezas de revolución y se realicen operaciones de mecanizado

cilíndrico, mediante el arranque de viruta con herramienta fija, es posible realizar

piezas en el cual se podrá desbastar y rectificar piezas como ejes, rodillos, cigüeñales,

etc. Entre las operaciones especiales están los perforados, desbastes interiores,

además de roscado interno y externo, tronzados y grafilados.


22

Fig. 1 Torno CNC Modelo CK6140S Marca FANUC. Fuente: https://www.fanuc.eu/es/es

Las operaciones básicas para poder trabajar en un torno CNC son:

● Cilindrado: mecanizar la pieza cilíndrica en toda su longitud y diámetro que se

determine, mediante una profundidad de la herramienta y avance deseado, de

esta manera, conseguimos el acabado final que necesitemos.

● Refrentado: Se mecaniza la superficie plana perpendicular al eje de giro, para

este proceso no utilizaremos avance, sino profundidad de pasada y

desplazamiento hacia el centro de la pieza.

● Roscado: Consiste en la mecanización helicoidal interior (tuercas) y exterior

(tornillos) sobre una superficie cilíndrica, engendrada por un perfil determinado,

cuyo plano contiene el eje y describe una trayectoria helicoidal cilíndrica

alrededor de este eje.

● Ranurado o Tronzado: Consiste en mecanizar unas ranuras cilíndricas de

anchura y profundidad variable en las piezas que se tornean, tienen muchas

utilidades, para alojar una junta tórica, para la salida de rosca, para arandelas

de presión. La herramienta tiene conformado el ancho de la ranura a realizar y

se le da la profundidad deseada.

● Taladrado: Es el procedimiento de arranque de viruta con movimiento de corte

circular (provocado por el plato del torno), y en la cual la herramienta sólo tiene

movimiento de avance en la dirección del eje de giro.


23

3.1.3.2. RECTIFICADORA CNC

Es la máquina herramienta que permite mecanizar piezas por abrasión, es uno más de

los procesos que eliminan material de una pieza a fin de darle forma y modelar de

acuerdo a su aplicación posterior. La diferencia entre otros procesos de mecanizado

es que la remodelación del material a trabajar es relativamente pequeña, se trata más

bien de un proceso de acabado de piezas, se emplea para ello una muela abrasiva.

En el presente, el avance tecnológico ha introducido rectificadoras con CNC, con ello,

ha mejorado sustancialmente la mejora de los tiempos de producción y la precisión del

rectificado.

Existen varios tipos de rectificadoras, todo depende del objetivo de la pieza a rectificar,

de la tecnología utilizada, su tamaño, etc.

Fig. 2 Rectificadora CNC Heidenhain. Fuente: https://www.heidenhain.es/

Rectificadora plana.

• Frontales: la muela se ubica sobre el eje horizontal y se desplaza de forma

rectilínea sobre la pieza. Se utiliza para eliminar de forma rápida material.


24

Fig. 3 Rectificadora GER. Fuente: https://www.germh.com/

● Tangenciales: La muela gira sobre un eje vertical con movimiento circular y

pendular, son acabados más precisos.

Rectificadora cilíndrica.

● Externas: Se realiza sobre el cilindro externo de una pieza. Permite que la

pieza pueda girar en la misma dirección que la muela.


25

Fig. 4 Rectificadora cilíndrica externa DANOBAT. Fuente: https://www.danobatgroup.com/es/

● Internas: Se realiza en el interior de una pieza cilíndrica hueca. La muela ha de

ser del diámetro menor que el interior de la pieza.

Fig. 5 Rectificadora cilíndrica interna DANOBAT. Fuente: https://www.danobatgroup.com/es/tags/

● Sin centro: Se realiza en piezas cilíndricas pequeñas, son dos muelas que

giran en la misma dirección y la pieza se coloca entre medio de estas.


26

Fig. 6 Rectificadora sin centro. Fuente: https://www.danobatgroup.com/es/rectificadoras-sin-centro

3.1.3.3. FRESADORA CNC

Es una máquina herramienta con un eje horizontal o vertical sobre el que gira la

herramienta “fresa”, además viene con una mesa horizontal en la que se coloca y se

fija una pieza de trabajo a la que daremos forma.

Las fresadoras CNC han tenido un gran auge en el mecanizado de moldes, debido a

su gran versatilidad ya que se pueden realizar movimientos complejos como círculos,

líneas diagonales y figuras tridimensionales con más precisión y mejores tiempos de

fabricación.

Hay diferentes tipos de manera de trabajar en una máquina fresadora:

● Fresado frontal: Se utiliza para realizar operaciones de superficies planas en la

cara principal de la pieza de trabajo. Este mecanizado se realiza en las

superficies que son perpendiculares al eje de la herramienta.

● Fresado lateral: Es el proceso de mecanizado que produce una superficie

vertical plana de una pieza de trabajo, utilizando una fresa de corte lateral.

● Fresado Straddle: Es un proceso en el que se utilizan dos fresas laterales para

mecanizar dos lados opuestos de una pieza de trabajo simultáneamente.

● Molienda de la forma: Es el proceso de mecanizado que realiza contornos

especiales, compuesto por curvas, líneas rectas, en un solo corte.


27

● Fresado de engranajes: Es el proceso de fresado que se utiliza en el

mecanizado de engranajes en la pieza de trabajo. Esta operación se realiza

mediante el uso de fresas de forma o llamadas cortadoras de engranajes

evolventes.

Fig. 7 VIWA VF5BM400. Fuente: http://www.viwacnc.com/fresadoras-cnc/

3.1.3.4. OTROS TIPOS DE MÁQUINAS CNC

● Máquinas de taladrado CNC: utilizadas para perforar orificios en la pieza de

trabajo, la herramienta puede ubicar la posición para perforar de manera rápida

y precisa, las máquinas de perforación sofisticadas también pueden realizar

orificios de escariado, avellanado y roscado.


28

Fig. 8 Taiwan Winnerstech Machinery series AP/APC. Fuente: https://www.winnerstech.com.tw/

● Router CNC: Los enrutadores son equipos que permiten realizar trabajos de

corte y mecanizado en una diversidad de materiales de grandes dimensiones,

mediante el arrastre o enrutamiento hacia las herramientas de corte. El

enrutador es ideal para cortar materiales como láminas metálicas, maderas,

plástico, e incluso, goma espuma.

Un enrutador CNC es ideal para la producción de perfiles y láminas a velocidades

impresionantes, así como el mecanizado de materiales en alto relieve.


29

Fig. 9 Jinan Firm CNC 6060 Acero Fundido. Fuentes: https://es.made-in-china.com/

• Cortadores de plasma CNC: son muy similares a los enrutadores CNC en

tamaño y configuración, sin embargo, los cortadores de plasma no requieren

una configuración tan poderosa porque, a diferencia de arrastrar una

herramienta giratoria en material, vuelan por encima de la mesa con una

antorcha de plasma.

Los cortadores de plasma están hechos para cortar perfiles bidimensionales en chapa.


30

Fig. 10 MicroStep Spain Model: Microcut-P. Fuente: https://www.microstep.es/index.php/es/

• Cortadora láser CNC: siguen el mismo principio que la cortadora de plasma.

Sin embargo, los cortadores láser utilizan una fuerza mucho menos destructiva

que una antorcha de plasma: un láser. Los cortadores láser suelen ser buenos

para cortar madera, plástico y metal. Cada uno necesitará una fuerza diferente

de láser adecuada para el material.


31

Fig. 11 Jinan VMade CNC Machine Model Western Union. Fuente: http://es.vmadecnc.com/

• Impresoras 3D: aparatos que parecían sólo parte de la ciencia ficción hasta

hace un par de décadas, operan bajo la funcionalidad del control numérico.

Éstas inyectan pequeñas cantidades de material plástico mediante una o varias

boquillas extrusoras que depositan plástico fundido capa por capa, hasta

formar una pieza completa.

Este tipo de impresoras han encontrado un uso impresionante en la producción de

réplicas de todo tipo de piezas, incluso prótesis médicas y órganos artificiales.

https://es.wikipedia.org/wiki/Impresora_3D


32

Fig. 12 MarkerBot Replicator 2. Fuente: https://www.3dnatives.com/es/

3.1.4. VENTAJAS MÁQUINAS CNC

Si se desecha el aspecto de rentabilidad, la mayoría de casos sería preferible la

utilización de máquinas con CN.

Sus ventajas más destacadas en las máquinas con CNC son:

● Reducción de los tiempos de ciclos operacionales. Las causas principales de la

reducción al mínimo de los tiempos superfluos son:

● Trayectorias y velocidades más ajustadas que en las máquinas

convencionales.

● Menor revisión constante de los planos y hojas de instrucciones.

● Menor verificación de medidas entre operaciones.

● Ahorro de herramientas y utillaje. El ahorro en concepto de herramientas se

obtiene como consecuencia de la utilización de herramientas más universales

En cuanto al ahorro de utillajes, se obtiene por el menor número de operaciones en

máquinas distintas


33

● Mayor precisión e intercambiabilidad de las piezas.

● Reducción del porcentaje de piezas defectuosas.

● Reducción del tiempo de cambio de pieza.

● Reducción del tamaño del lote.

● Reducción del tiempo de inspección. Dado que la probabilidad de que se

produzcan piezas defectuosas dentro de una serie es menor, pueden evitarse

inspecciones intermedias entre ciclos.

● Mayor rendimiento de la máquina por el hecho de no estar influida por la fatiga

del operario.

● Menor número de operarios/as y muchos de ellos/as de menor cualificación.

● Mayor seguridad, el CNC es especialmente indicado para trabajos con

productos peligrosos.

Si la máquina dispone de almacén de herramientas automático, con un solo utillaje

podemos realizar muchas operaciones de mecanizado diferentes, si es un centro de

mecanizado horizontal incluso podemos mecanizar las 4 caras de la pieza, porque la

mesa puede girar.

Si incluimos un sistema de carga y descarga de piezas automáticas, la productividad

de la máquina crece exponencialmente. Sin ningún problema la máquina puede

trabajar las 24 horas del día sin parar.

Cuando es conveniente aplicar el CNC:

● En piezas de cierta complejidad, que manualmente no se puedan realizar.

● En series cortas o medianas.

● Cuando la relación reglaje / tiempo de corte sea elevado.

● Cuando por diferentes operaciones se necesite utilizar diferentes máquinas,

diversos reglajes.

● Cuando el coste de rechazo sea elevado y la fatiga del operario elevada.

● Cuando el coste de los utillajes sea muy caro

3.1.5 LENGUAJE CNC

El lenguaje CNC también llamado G-Code o RS-274, el cual posee diferentes

implementaciones, como Siemens Sinumerik, Fanuc, Heidenhain, GSK, Mori Seiki,

Okuma y HAAS que es el lenguaje CNC que vamos a utilizar en este trabajo.

Todos los sistemas CNC se rigen de un principio por la norma DIN/ISO 66025 y lo que

se diferencia entre los diferentes programas son los lenguajes paramétricos para

creación de rutinas o ciclos y el sistema de programación conversacional mediante el

uso de ciclos intuitivos. Aunque hay diferentes empresas que utilizan algún tipo de

sistema de desarrollo mediante CAM específico.

Todos se componen de una sucesión de secuencias o bloques, que cada uno de ellos

se escriben instrucciones en forma de letras y números y comandos especiales.

Hay dos tipos de programación:


34

Programación estructural: No se suele utilizar mucho, debido que tiene un control y

forma tabular, la empresa EMCO la utiliza en algún producto.

Fig. 13 Programación estructural. Fuente:

https://www.canopina.com/web/files/productos/59_mu74-9o.pdf

Programación abierta: Es la más utilizada en el CNC. Es una escritura lineal,

independiente del lugar que estén los datos. Son líneas de programa que no guardan

ningún tipo de estructura. Hay varias maneras de introducir los datos: estándar,

conversacional y mixta.

Fig. 14 Programación Abierta. Fuente: https://www.canopina.com/web/files/productos/59_mu74-

9o.pdf

Estándar: programación a través del ordenador, muy utilizada en la docencia en aulas

de informática, independientemente del lugar donde se encuentre la máquina, con un

software que permite la simulación de los mecanizados. Tenemos dos tipos:

• Programación ISO. Sistema normalizado y común a todos los controles del

mercado. Está regulado por DIN 6602T que coincide con la internacional

ISO/DIS 6893 y ISO/DP 6893.


35

• Programación con Ciclos. Es un sistema particular de cada control, porque no

son compatibles ciclos de distintos controles.

Ejemplo: entre Fagor y Sinumerik, apreciamos diferencias.

G81 X50 Z-20 Q65 R-44 C2 D0.5 L0.5 M0.2 F100 H80 → Fagor 8050T CYCLE95 (UPNAME, 5,1.2, 0.6, ,0.2, 0.1, 0.2, 9, ,0.5) → Siemens Sinumerik 840.

Tenemos que agrupar en una función las acciones de varias funciones ISO, por ello

tenemos una notable diferencia entre distintos controles o lenguajes de programación.

Conversacional: Programación a pie de máquina, toda esa programación se realiza

mediante el panel de control de la propia máquina, es más intuitiva que las demás y no

requiere de un trabajador especializado.

Mixta: Es la manera de mezclar todas las programaciones, dependiendo de las

capacidades del operario.

• Programación a pie de máquina. Sistema que el operario introduce datos

directamente en el panel de control máquina, se aconseja cuando la pieza no

ofrezca dificultad para realizar pequeñas modificaciones en el control.

• Programación manual con ordenador. Es un sistema que permite la creación

de programas en sitios donde no esté cercana a la máquina y por tanto

necesita un software que nos permita programar.

• Programación CAD-CAM. Sistema puntero del mercado, donde se inclina el

desarrollo del control numérico, mediante software de diseño (NX, Solidworks,

CATIA, etc..) con sólidos diseños a partir del CAD. Se necesita personal muy

especializado, y tener conocimientos del diseño 3D.

En el mercado laboral se trabaja con diferentes desarrolladores como:

• Fagor, Fanuc, GSK: Son los desarrolladores más utilizados en la industria,

debido a que los tres desarrolladores utilizan programación Fagor, son los

menos complejos de programar y los que siguen las pautas que pide la

normativa ISO 66025.

• Siemens Sinumerik: También son desarrolladores muy utilizados en el mercado

de la industria, se rige de la misma normativa ISO, pero con la diferencia que

los parámetros especiales para ciclos continuos se programan mediante

palabras técnicas y seguido de símbolos como “” // () para simular una

situación diferente.

• Mazak: Este desarrollador es de los más complejos, debido que sus códigos G

vienen regulados por la ISO convencional, pero mediante su software Smooth

Mazatrol puede realizar funciones especiales como ultraprecisión ajustable,

simulación de máquina completa, soporte de compensación de partes y de

herramientas, configuración de herramienta de repuesto, fácil cambio de datos

G10 y variables macro flexibles para poder modificar fácilmente los parámetros.

• Okuma: Es el desarrollador menos conocido en la industria, cuenta con una

funcionalidad basada en PC, funciona con dos sistemas operativos


36

independientes, uno para el PC y el otro para la operación CNC. Muestra datos

y gráficos en todo momento de las operaciones a realizar.

• Heidenhain: De los últimos desarrolladores en llegar al mercado industrial. Son

conocidos porque mediante pocos parámetros introducidos directamente en el

taller se programa la máquina para trabajar, se van representando los

diferentes pasos del mecanizado durante el proceso de trabajo.

• HAAS: Desarrollador USA, el mayor fabricante de máquinas CNC de occidente,

utiliza un control propio y provoca poder realizar la tarea de la manera más fácil

posible, una de las facilidades que proporciona este desarrollador es mediante

un solo botón poder corregir el desgaste de la herramienta utilizada.

Nosotros trabajaremos con la Haas Mini Mill-EDU, centro mecanizado compacto con 3

ejes de movimiento, especialmente diseñada para centros educativos.

3.1.6 MATERIALES PARA MECANIZAR

Los materiales a utilizar hoy día para una máquina CNC y una producción de piezas

en serie, son:

• Acero AISI SAE 1020.

Acero al carbono más utilizado, buena resistencia y ductilidad, se puede tratar

térmicamente para mejorar sus propiedades para mejorar su acabado superficial.

Las herramientas de corte suelen ser carburos metálicos y tienen un ángulo de

incidencia y desprendimiento menor a cualquier otro material.

• Duraluminio 6061 T6.

Aleación tratada térmicamente, es versátil, tiene una gran gama de propiedades

mecánicas consiguiendo un buen acabado superficial, óptimo para ser mecanizado.

Requiere de herramientas especiales con mayor ángulo de desprendimiento que una

herramienta de acero, deberá llevar un espacio para la salida de la viruta. Se suele

utilizar en la herramienta materiales como acero rápido y diamante.

• Polímeros (Nylon 6).

Poliamida resistente y gran tenacidad para proceso de fabricación, se funde a unas

temperaturas moderadas (263ºC), elevada resistencia al choque y a la fatiga,

resistente al desgaste, debido a su elasticidad permite absorber las vibraciones o

impactos. Se utiliza para protección eléctrica, y las herramientas a utilizar tienen un

gran ángulo de desprendimiento para que no se enreden los filamentos del material

con la herramienta a mecanizar.


37

• Cobre UNS C11000.

Aleación con excelente resistencia a la corrosión, se puede trabajar en caliente o frío

con unos resultados muy similares, aunque la maquinabilidad es relativamente baja.

Se utilizan herramientas similares a las del Duraluminio, aunque las virutas que

provocará son arandela alargada, de esa manera no se enrollaran mientras se

mecaniza.

3.1.7 AVANCE DE LA TECNOLOGÍA CNC La gran mayoría de industria siderometalúrgica de nuestro país, se han ido

modernizando mediante inversiones de máquinas más precisas, autómatas y

computarizadas, con ello quiero decir:

• Teniendo mayor precisión y conseguir una calidad total en cada una de las

piezas fabricadas.

• Se puede cambiar más veces de modelo de pieza sin tener grandes cambios y

más rápidos en la máquina CNC.

• Se reducen los costes en la fabricación.

• La mayoría de máquinas vienen incorporadas pantallas táctiles para un trabajo

más directo y eficiente.

• Funciones de control de consumo eléctrico.

La llegada del uso de un ordenador hace que podamos trabajar fuera de la zona de

trabajo con más precisión y mediante simuladores de diseño.

Todo continúa avanzando sin parar, desde controlador para detectar más fácil los

errores en pieza al instante, incluso añadir un multiplicador de herramientas para

trabajar sin ningún tipo de paro en la máquina.


38

4. DISEÑO DEL PLAN DE FORMACIÓN

4.1 ORGANIZACIÓN DEL PUESTO DE TRABAJO La organización del puesto de trabajo es primordial tanto en el entorno educacional

como en el laboral. Por lo cual, es necesario estudiar el estado actual de los espacios

de trabajo del taller y valorar si hace falta actuar en ellos.

4.1.1 ESTADO ACTUAL DEL TALLER El taller se encuentra ubicado en la planta baja del edificio A del campus universitario

de la EPSEVG, denominado “VGA030 - Laboratori de Mecanitzat”. Se puede ver la

localización exacta marcada en rojo en la siguiente figura.

Fig. 15 Planta baja del edificio A de la EPSEVG, vista en planta. Fuente:

https://www.epsevg.upc.edu/

Actualmente, el taller tiene la funcionalidad de ser un espacio de soporte para

profesores o alumnos los cuales estén trabajando en proyectos que requieran de un

espacio de trabajo, donde, además, puedan mecanizar piezas y trabajar de forma

cómoda. El taller está equipado con los siguientes elementos:

● 8 mesas de taller

● 1 banco de herramientas

● 1 torno manual

● 1 mini fresadora básica

● 1 taladro vertical

● 1 amoladora de banco

● 1 fresadora CNC HAAS Mini

Mill Edu


39

Para un uso correcto y más productivo del taller, es importante tener un puesto de

trabajo bien organizado y ordenado. En el momento de realizar este proyecto se ha

observado que el taller de la EPSEVG carece de dicho orden, al ser un taller de uso

común por diferentes personas, es fácil que se genere cierto desorden tal como se

puede observar en las siguientes figuras. Ante este problema, se diseñará y se

propondrá un plan de organización basado en la metodología de la 5S, este plan estará

enfocado principalmente en la máquina CNC HAAS Mini Mill Edu y los espacios que se

necesiten o se usen para trabajar en torno a ella.

Fig. 16 Mesa del taller desordenada. Fuente: Elaboración propia


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Fig. 17 Carro desordenado. Fuente: Elaboración propia

Fig. 18 Armario del taller. Fuente: Elaboración propia


41

4.1.2 ORGANIZACIÓN MEDIANTE EL MÉTODO DE LAS 5S

4.1.2.1 MÉTODO DE LAS 5S

La metodología de organización de las 5S es una herramienta del Lean Management

que se utiliza para conseguir la excelencia mediante la mejora del puesto de trabajo,

enfocándose principalmente, en términos de orden, organización y limpieza. Los cinco

principios en los que se basa el método son los siguientes:

Seiri (separar): Separar y clasificar del puesto de trabajo todos los elementos inútiles.

Seiton (ordenar): Ordenar los elementos útiles, de manera que se puedan encontrar,

utilizar y guardar de manera fácil.

Seiso (limpiar): Cuando el puesto de trabajo está organizado y ordenado, es más fácil

limpiarlo. También se ha de identificar los elementos que generan suciedad y actuar

sobre ellos.

Seiketsu (estandarizar): Se deben crear estándares para mantener el orden y la

limpieza del puesto de trabajo, enfocados sobre todo en medidas preventivas y no

reactivas

Shitsuke (mantener y mejorar): Consiste en crear hábitos y rutinas, de manera que

todo lo conseguido hasta el momento se mantenga o incluso pueda ir mejorando,

trabajando en la mejora continua.

4.1.2.2 PROPUESTA DE APLICACIÓN DEL MÉTODO DE LAS 5S AL TALLER En este punto se propondrá la aplicación del método de las 5S anteriormente explicado

y se pretenderá mejorar la organización de la mesa de trabajo, el banco de

herramientas y la estantería de herramientas del taller de la EPSEVG. Hay que tener en

cuenta de que esta metodología no solo se debe aplicar puntualmente en el momento

de ordenar, si no que, se tiene que aplicar en cada momento, en el día a día. Solo de

esa manera se podrá mantener el orden y la limpieza en el taller. En el punto 4.2.7 de

este trabajo se pueden ver diferentes ejemplos de situaciones en las que se aplican los

siguientes puntos.

Seiri (separar):

En las siguientes figuras se puede observar señalado con un círculo rojo todos los

elementos que no se necesitan o son inútiles en cada zona de trabajo.


42

Fig. 19 Elementos no útiles en la mesa del taller. Fuente: Elaboración propia

Fig. 20 Carro del taller desordenado. Fuente: Elaboración propia


43

Fig. 21 Armario desordenado. Fuente: Elaboración propia

Seiton (ordenar):

Una vez seleccionados los elementos no necesarios, es fácil ordenar el puesto de

trabajo.

Fig. 22 Mesa ordenada. Fuente: Elaboración propia


44

Fig. 23 Carro ordenado. Fuente: Elaboración propia

Fig. 24 Propuesta orden del armario. Fuente: Elaboración propia

Seiso (limpiar):

Una vez estén todos los puestos de trabajo ordenados, la tarea de limpiar se simplifica

mucho y resulta mucho menos pesada. Es importante disponer de los productos y

utensilios de limpieza adecuados para mantener una correcta limpieza.


45

Seiketsu (estandarizar):

El orden y la limpieza de los puestos de trabajo deberán mantenerse siempre, para ello,

se estandarizarán mediante elementos de ayuda como el método espumas

organizadoras, gavetas o carteles recordatorios.

Fig. 25 Foams organizadores. Fuente: https://www.foamfittools.com/

Fig. 26 Gavetas organizadoras. Fuente: www.amazon.es

Fig. 27 Cartel recordatorio. Fuente: Elaboración propia


46

Shitsuke (mantener y mejorar):

Se diseñará un plan de mantenimiento diario en el cual se especificará la limpieza de la

mesa y se deberá notificar mediante un check, de manera que, se creará una rutina y en

caso de saltarse este paso se podrá notificar y llamar la atención al usuario.

Fig. 28 Plan de mantenimiento diario. Fuente: Elaboración propia

4.2. NORMAS DE SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS

En este apartado se relaciona con la seguridad y riesgo en la utilización de la máquina

en los diferentes documentos de marco legal a cumplir. El uso incorrecto de la máquina

puede comprometer seriamente a la seguridad y riesgo de accidente a la propia persona

y quien le rodea. Por ello es importante disponer de leyes reguladoras y llevarlas a cabo

para la manipulación de dicha máquina.

4.2.1. APLICACIÓN DE NORMATIVAS MÁQUINA CNC

• UNE-ISO 12100:2010. Seguridad de las máquinas. Principios generales para el

diseño. Evaluación del riesgo y reducción del riesgo.

• UNE-ISO 16090-1:2017. Seguridad de las máquinas herramienta. Centros de

mecanizado, centros de fresado, máquinas transfer.

• UNE-ISO 26303:2012. Evaluación de la capacidad del proceso de mecanizado

en máquinas-herramienta de arranque de viruta.

4.2.2. APLICACIÓN DE NORMATIVAS MATERIALES A

MECANIZAR

Acero AISI SAE 1020

• UNE-EN 10020:2001. Definición y clasificación de los tipos de aceros.

• UNE-EN 10027-1:2017. Sistema de designación de aceros. Parte 1: Designación

simbólica.


47

• UNE-EN 10027-2:2016. Sistema de designación de aceros. Parte 2: Designación

numérica.

Duraluminio 6061 T6

• UNE-EN 38200:2019. Aluminio y aleaciones de aluminio para moldeo.

Generalidades.


Equivalencias oficiales.


Equivalencias comerciales.

Cobre UNS C11000

• UNE-EN 1412:2017. Cobre y aleaciones de cobre. Sistema europeo de

designación numérica.

• UNE-EN ISO 196:1996. Productos trabajados de cobre y aleaciones de cobre.

Detección de tensiones residuales. Ensayo con nitrato mercurioso.

• UNE-EN 12164:2017. Cobre y aleaciones de cobre. Barras para mecanizado.

• UNE-EN ISO 2624:1996. Cobre y aleaciones de cobre. Estimación del tamaño

de grano medio.

• UNE-EN 1173:2009. Cobre y aleaciones de cobre. Designación de los estados

de los materiales.

• UNE-CEN/TS 13388:2020. Cobre y aleaciones de cobre. Inventario de las

composiciones y de los productos.

Polímeros (Nylon 6)

• UNE-EN ISO 16396-1:2015. Plásticos. Materiales de poliamida (PA) para

moldeo y extrusión. Parte 1: Sistema de designación, marcado de productos y bases para las especificaciones.

• UNE-EN ISO 16396-2:2017. Plásticos. Materiales de poliamida (PA) para moldeo y extrusión. Parte 2: Preparación de las probetas y determinación de propiedades.


48

4.2.3. UTILIZACIÓN DE EPIS

Para el laboratorio de mecánica nos regimos en la integridad física y moral de los

docentes y estudiantes, tal y como dicta la ley 31/1995 de prevención de riesgos

laborales, la Ley 54/2003 de Reforma, el RD 39/1997 por el que se aprueba el

Reglamento de los Servicios de Prevención, el RD 171/2004 en materia de Prevención

de Riesgos Laborales.

Durante la realización de actividades dentro del taller, se deben implementar medidas

técnicas y organizativas para prevenir consecuencias de producirse un accidente, en el

caso que las medidas de control en la fuente de peligro en su eliminación, o en la

medida de lo posible sustitución en controles administrativos o de ingeniería llevado a

cabo sean insuficientes, se necesita el uso obligatorio de equipos de protección

individual para asegurar unas condiciones de trabajo y de salud de todas las personas

se puedan encontrarse expuestas.

Referencias:

• Protectores visuales contra impactos y salpicaduras. NTP 262.

• Guantes de protección contra riesgos mecánicos. NTP 1146.

• Calzado. Equipos de protección para pies y piernas. Generalidades NTP 813.

• Reglamento de seguridad y salud de los trabajadores y mejora del medio

ambiente de trabajo. Decreto Ejecutivo 2393.

4.2.4 RESPONSABILIDADES

Tabla. – Responsabilidades

Cargo Responsabilidad

Rector UPC

Dotar de EPI requeridos para el desarrollo de las actividades

de acuerdo a los riesgos.

Dotar de señales donde indiquen el uso de EPI y sus

consecuencias

Dirección EPSEVG

Supervisar el cumplimiento de las actividades en el programa

de uso de equipos de protección individual.

Garantizar que los profesores y estudiantes reciban

capacitaciones para el correcto uso de EPI

Docente

CAD-CAM

Promover el uso obligatorio de EPI y aplicar medidas

disciplinarias por no cumplir con los requerimientos para la

entrada al laboratorio.

Inspeccionar el estado de los EPI, periódicamente

Responsable de laboratorio

Suministrar a los profesores, estudiantes y visitas los EPI

correspondientes para la entrada al laboratorio.

Controlar el uso de los EPI.

Mantener un inventario de los EPI disponibles.


49

Cargo Responsabilidad

Estudiantes

Usar los EPI para efectuar las actividades en el laboratorio.

Cuidar y proteger los EPI durante la realización de las

actividades.

Informar sobre cualquier defecto o daño ocasionado en el EPI.

Realizar un análisis de riesgos para determinar que EPI son

necesarios.

Visitas Usar obligatoriamente los EPI al ingresar al laboratorio.

Cuidar y proteger los EPI durante la visita.

Tabla 1 Tabla de responsabilidades. Fuente: Elaboración propia

4.2.5 ELEMENTOS OBLIGATORIOS DE PROTECCIÓN

INDIVIDUAL

Tabla. - Matriz para el uso de EPI.

MECANIZADO POR ARRANQUE DE VIRUTA EN CENTRO DE MECANIZADO HAAS MINI MILL EDU, ZONA LABORATORIO TÉCNICO MECÁNICA.

Clasificación Elemento / EPI

Elemento / EPI Descripción

Protección para las manos

Guantes de cuero

Utilización:

Cortes y golpes por piezas y

herramientas puntiagudas.

Objetos con altas temperaturas y

abrasión.

Taladrado.

Norma aplicable:

OSHA 21 CFR.

Composición y uso:

Cuero resistente a la penetración,

cortes y pinchazos.

Colocar guantes con las manos

limpias y secas para no deteriorar

los guantes.


50



Protección ocular

Gafas de seguridad

Utilización: Proyección de partículas metálicas, al mecanizar. Proyección de salpicaudras de líquidos. Proyección de partículas incandescentes. Polvo.

Norma aplicable: ANSI Z87.1

Composición y uso: Se limpian a base de agua y jabón, están elaboradas de policarbonato con un porcentaje de PVC.

Protección para los pies

Calzado de seguridad

Utilización:

Caídas de objetos y herramientas.

Aplastamiento.

Caídas debido a resbalones por

líquidos en el suelo.

Normas aplicable:

ANSI Z-41

Composición y uso:

Calzado de imitación de cuero con

punta de acero, la suela no resiste

la humedad.

Resistente para impactos, golpes y

al deslizamiento.

Protección para los oídos

Cascos de seguridad

Utilización:

Ruidos continuados.

Norma aplicable:

ANSI S3.19 Z-84

Composición y uso:

Toda la comunidad de la EPSEVG

que esté expuesta a fuentes de

ruido a más de 75dB durante más

de 60 minutos, deben usar cascos

de seguridad.


51



Protección para el cuerpo.

Bata

Utilización:

Cortes y magulladuras.

Exposición a materiales abrasivos.

Proyección de partículas metálicas.

Normas aplicable:

ANSI / ISEA 107

Composición y uso:

Elaborado en fibras sintéticas.

Tabla 2 Matriz para el uso de EPI's. Fuente: Elaboración propia

Una vez identificadas las necesidades en el laboratorio y garantizar que toda persona

cuente con los equipos de protección individual pertinente, el personal del departamento

de mecánica suministrará los EPI’s para todo aquel que desarrolle alguna actividad en

el laboratorio, llevando el registro respectivo como evidencia de entrega.

4.2.6 MANTENIMIENTO DE LOS EPI

El mantenimiento deberá realizarse de acuerdo a las instrucciones del fabricante. Lo

recomendado:

• En el inicio de la práctica verificar el estado de los EPI, tomar atención a la

presencia de grietas, roturas o indicios de envejecimiento.

• Es responsabilidad de la persona asear periódicamente los equipos de

protección para ojos y cabeza con agua y jabón conservando así las condiciones

de protección e higiene.

• Cualquier equipo de protección individual defectuoso o dañado será retirado y

sustituido por otro nuevo.

4.2.7 PREVENCIÓN DE RIESGOS Y DE SALUD Se entiende como riesgo laboral la posibilidad de que un trabajador sufra un

determinado daño derivado del trabajo realizado, se consideran daños derivados del

trabajo las enfermedades y lesiones sufridas a consecuencia del trabajo.

En el laboratorio de la escuela hemos de promover la mejora de la seguridad y salud de

los docentes y estudiantes en su lugar de prácticas, mediante medidas y desarrollo de

actividades para prevenir los riesgos derivados de las condiciones a la hora de realizar

un trabajo.

La norma de referencia de PRL es la Ley 31/1995, de 8 de noviembre de 1995, de

Prevención de Riesgos Laborales.

https://www.boe.es/buscar/act.php?id=BOE-A-1995-24292

https://www.boe.es/buscar/act.php?id=BOE-A-1995-24292


52

La escuela debe establecer y mantener unos registros necesarios para obtener un

sistema de gestión de la Seguridad y Salud en el laboratorio mediante las normas

OHSAS 18001:2007 y así poder verificar resultados con el paso del tiempo, lo llamado

Control de riesgos.

Para obtener un control de riesgos debemos.

• Realizar Auditorías internas, para llevar un registro de todo lo ocurrido mediante

un sistema de gestión para la seguridad en el laboratorio, así tener unos

objetivos en la escuela.

• Revisión periódica por la dirección, para asegurar una eficacia continuada para ir

mejorando y reduciendo riesgos en el laboratorio. También indicar que los

registros se deben conservar para su posterior consulta o participación.

Los organismos responsables de una mejora en la seguridad y salud son, dirección,

personal docente y responsables del laboratorio.

Hemos de saber que las máquinas en su manejo son peligrosas, siempre hay un riesgo

al manipularlas y por ello, debemos reunir un sistema de protección adecuado a la

máquina donde vamos a trabajar y un sistema de trabajo.

En las escuelas superiores, la utilización de máquinas es relevante que sea manipulada

por un profesional.

Los peligros más frecuentes, se clasifican:

• Peligro mecánico: todo aquel que produce lesiones físicas, debido a elementos

móviles de la máquina o material con el que se trabaje, por ejemplo: Corte,

aplastamiento, atrapamiento, abrasión, etc.

• Peligro eléctrico: puede producir quemaduras e incluso la muerte debido a un

choque eléctrico, por ejemplo: Contacto eléctrico indirecto, fenómenos

electrostáticos y fenómenos térmicos debido a cortocircuitos.

• Peligro térmico: debido a piezas o materiales a temperaturas extremadamente

frías o calientes nos puede ocasionar quemaduras.

• Peligro al exceso de ruido: estar expuesto continuamente a ruido nos acarrea

pérdida de audición, fatiga, estrés y trastornos.

• Peligro a las vibraciones: nos puede repercutir en trastornos musculares y

vasculares.

• Peligro a defectos ergonómicos: Debido a malas posturas incorrectas o realizar

esfuerzos mayores al realizar una tarea que no corresponde.

La otra prevención que se debe llevar obligatoriamente es el orden, limpieza y

conservación del lugar de trabajo. Es importante seguir las pautas y la metodología de

trabajo impuesto por el método de las 5’s explicado anteriormente.

• La máquina debe llevar un mantenimiento preventivo, limpieza y engrasado en

su tiempo correspondiente. Se utilizarán plantillas de mantenimiento diario,

semanal, mensual, cuatrimestral y anual para tener un control exhaustivo.


53

Fig. 29 Máquina HAAS laboratorio mecánica EPSEVG. Fuente: Elaboración propia

Fig. 30 Fragmento del plan de mantenimiento diario. Fuente: Elaboración propia

• Orden, limpieza y conservación de las herramientas, utillaje y accesorios, todo

en su debido lugar. Se implantará la utilización de gavetas organizadoras y foams recortados con el contorno de cada herramienta o útil, de esta manera solo tendrá un sitio especifico.


54

Fig. 31 Laboratorio mecánica EPSEVG. Fuente: Elaboración propia

Fig. 32 Foams organizadores. Fuente: https://www.foamfittools.com/

• La zona de trabajo deberá estar limpia y libre de obstáculos. Eliminar manchas

de aceite con serrín. Todo objeto caído o fuera de su sitio pueden provocar

resbalones peligrosos, deberán ser recogidos. Para promover este punto, se

colocarán carteles recordatorios cerca de los puestos de trabajo.


55

Fig. 33 Mesa del laboratorio mecánica EPSEVG. Fuente: Elaboración propia

Fig. 34 Cartel recordatorio. Fuente: Elaboración propia

• Se deben retirar las virutas después de cada tarea, sin llegar al final de la

jornada laboral, con ganchos, rastrillos y con precaución de no cortarse.


56

Fig. 35 Contenedor de viruta de la maquina Haas Mini Mill Edu. Fuente: Elaboración propia

Fig. 36 Parte trasera de la máquina. Fuente: Elaboración propia

• Las herramientas deben guardarse en cajones o armarios adecuados para ello,

no dejarlas sueltas alrededor de la máquina. Las herramientas de corte o

destinadas a la máquina ante todo proteger con capuchones o útiles a su efecto.


57

Fig. 37 Armario del taller. Fuente: Elaboración propia

Fig. 38 Estantería del taller. Fuente: Elaboración propia


58

• Eliminar trapos empapados de aceite y grasa, echándolos en contenedores

especiales a su fin.

• Los cables eléctricos deben estar protegidos contra cortes y daños producidos

por acumulación de virutas metálicas. Por cualquier incidencia de este tipo

debemos avisar a mantenimiento de la escuela.

Fig. 39 Parte lateral de la máquina. Fuente: Elaboración propia

• Las piezas mecanizadas deben guardarse de forma segura y ordenada.

Dejaremos un amplio pasillo de entrada y salida de la máquina. Prohibido

colocar piezas o materiales apilados detrás del operario.


59

Fig. 40 Carro de herramientas. Fuente: Elaboración propia

• Durante las reparaciones el interruptor principal (SETA DE EMERGENCIA) e

incluso en la medida de lo posible un cartel de “No tocar máquina en reparación”.

Fig. 41 Botón de emergencia. Fuente: Elaboración propia


60

• Las averías de tipo eléctrico en la máquina, solamente deben ser analizadas y

reparadas por un profesional, por cualquier anomalía desconecte la máquina.

Fig. 42 Interruptor general de la máquina. Fuente: Elaboración propia

• Una de las partes más importantes de la seguridad laboral, es tener delimitado

zona de seguridad alrededor de la máquina de CNC, porque mientras se está

trabajando o reparando en dicha zona, ni se puede dejar material, ni carro de

herramientas e incluso ningún estudiante puede molestar a la persona que esté

trabajando en la máquina.

La siniestralidad laboral es uno de los problemas más graves laboralmente en España,

debido a la falta de cultura preventiva, para ello debemos reducir la siniestralidad laboral

y velar por la seguridad y salud, obligando y previniendo en todo momento de una

seguridad y salud en el puesto de trabajo.


61

4.3 INTERPRETACIÓN DE PLANOS Y OPERACIONES DE

MECANIZADO

En este apartado se pretende repasar algunos conceptos sobre la interpretación de

planos y las operaciones de mecanizado. Es importante que aquellos alumnos que

deseen trabajar con la maquina tengan un cierto conocimiento sobre estos temas.

También se explicarán los parámetros de mecanizado en función del material.

4.3.1 INTERPRETACIÓN DE PLANOS

Saber interpretar un plano es muy importante, tanto en el sector industrial como en el

ingenieril. En este caso, nos centraremos en los planos de mecanizado de piezas que

se puedan realizar con la HAAS Mini Mill Edu.

4.3.1.1 PLANOS SEGÚN NORMATIVA UNE

La normativa UNE (Una Norma Española) se encarga de normalizar todo el conjunto de

normas referentes al dibujo industrial mecánico, teniendo como referencia las normas

europeas.

Estas normas son de uso obligatorio para la correcta realización e interpretación de los

planos y se encuentran en la web oficial de la UNE: https://www.une.org

La normalización de los planos, en este caso, se realiza con el fin de alcanzar los

siguientes objetivos:

• Definir:

Es importante definir algunos aspectos que pueden ser primordiales para el

producto o pieza. Aspectos como la composición de los materiales, dimensiones

del producto, procesos de mecanizado, detalles de tornillería o piezas

normalizadas.

• Uniformar:

Unificar modelos, diseños y medidas Es una gran ventaja para la

intercambiabilidad. De esta manera se pueden fabricar y diseñar elementos en

distintas partes del mundo.

• Simplificar:

Con la normalización se simplifica muchos detalles de los planos, como

procesos de fabricación, instrucciones de uso o acotaciones. Por ejemplo, en un

roscado solo basta con indicar el diámetro o métrico, las demás características

vienen indicadas en la norma que le corresponde.

A continuación, se adjuntan algunos planos donde se pueden ver las características

anteriormente mencionadas:


62

Fig. 43 Plano de pieza 1. Fuente: Elaboración propia


63

Fig. 44 Plano Pieza 3. Fuente: Elaboración propia

4.3.2 OPERACIONES BÁSICAS DE MECANIZADO

Para entender mejor los planos del mundo industrial es recomendable conocer las

operaciones básicas de mecanizado. A partir de estas operaciones se podrá

comprender mejor otras operaciones derivadas. Para las siguientes explicaciones se

tendrá en cuenta el mecanizado en tornos y en fresadoras.

4.3.2.1 OPERACIONES BÁSICAS DEL TORNO

Las operaciones básicas del torno ya sea manual o de control numérico (CNC) son las

siguientes:

• Refrentado

Se mecaniza la cara frontal de la pieza obteniendo así una superficie lisa y

perpendicular al eje de revolución de la pieza. El movimiento de la herramienta

es transversal a la pieza.

Fig. 45 Refrentado. Fuente: https://www.hellermaquinaria.com/operaciones-de-torneado/

https://www.hellermaquinaria.com/operaciones-de-torneado/


64

• Cilindrado

Se mecaniza el exterior de la pieza de manera longitudinal y con una cierta profundidad. De este modo se rebaja el diámetro de la pieza con las pasadas necesarias para el diámetro deseado y la profundidad deseada.

Fig. 46 Cilindrado. Fuente: https://www.hellermaquinaria.com/operaciones-de-torneado/

• Ranurado

En este proceso se penetra la herramienta de ranurar en dirección perpendicular

al eje de la pieza. Se toma en cuenta la profundidad de penetración.

Fig. 47 Ranurado. Fuente: https://www.hellermaquinaria.com/operaciones-de-torneado/


65

4.3.2.2 OPERACIÓN BÁSICAS DE LA FRESADORA

En este punto nos centraremos en las fresadoras CNC y las operaciones básicas son las siguientes:

• Planeado

El planeado es la operación más básica de la fresadora, consiste en dejar una superficie plana.

Fig. 48 Planeado. Fuente: http://mongrat.com/wp-content/uploads/2014/12/planeado.jpg

• Ranurado:

Esta operación se emplea para realizar ranuras o cavidades cerradas como

chaveteros o cajoneras. Se realiza mediante diferentes tipos de herramientas

según el tipo de ranura requerida.

Fig. 49 Ranurado. Fuente: https://www.sandvik.coromant.com/


66

• Perfilado Esta operación mecaniza perfiles complejos o suaviza los bordes de la pieza

previamente mecanizados con herramientas que dejan un acabado no tan fino.

Fig. 50 Perfilado. Fuente: https://www.sandvik.coromant.com/


67

4.3.3 PARAMETROS DE MECANIZADO EN FUNCIÓN DEL

MATERIAL Antes de mecanizar es importante saber que el proceso de mecanización depende de

varios factores como el material, tipo de herramienta, velocidad de corte, revoluciones,

profundidad de corte…etc. En este punto se explicará cómo se calculan dichos

parámetros.

4.3.3.1 PARAMETROS DE MECANIZADO Los parámetros de mecanizado son los factores de los cuales depende los resultados

del proceso de mecanizado. Para un mecanizado optimo se deberán seleccionar los

parámetros adecuados en función del material, tipo de herramienta y las prestaciones

de la máquina.

Los parámetros más importantes que se suelen tener en cuenta son:

• Velocidad de corte (Vc): Es la velocidad que relaciona la pieza y la herramienta. Se mide en [m/min] y es un dato que normalmente lo proporciona el fabricante.

Fig. 51 Representación de velocidad de corte. Fuente: https://ikastaroak.ulhi.net/

• Velocidad de giro (N): Son las revoluciones a la que gira la herramienta. Se mide en [rpm] y se puede calcular con la siguiente formula.

𝑁 =1000 × 𝑉𝑐

𝜋 × 𝐷

Donde: Vc: Velocidad de corte [m/min] N: Velocidad de giro [rpm] D: Diámetro del mecanizado a realizar [mm]

• Avance

o Avance por diente (Fz): Es la distancia que avanza la fresa cada vez que un filo da un corte en la pieza. Se mide en [mm] y normalmente lo proporciona el fabricante.

o Avance por revolución (F): Es la distancia que se desplaza la herramienta en una rotación completa.


68

● Velocidad de avance (Vf): Es la longitud recorrida por la herramienta en un tiempo determinado. Se expresa en [mm/min] y se puede calcular mediante la siguiente formula.

𝑉𝑓 = 𝐹𝑧 × 𝑧 × 𝑁 Donde: Vf= Velocidad de avance [mm/min] z= Numero de dientes de la herramienta N= Velocidad de rotación [rmp]

Fig. 52 Representación de velocidad de avance. Fuente: https://ikastaroak.ulhi.net/

4.3.3.2 EJEMPLO DE CALCULO

Para entender mejor el proceso de cálculo de algunos parámetros se presenta el

siguiente ejemplo:

Se pretende mecanizar la pieza de la imagen de manera que quede la cara lisa

utilizando una fresa de mango de dos dientes o plaquitas.

Fig. 53 Pieza para planear cara superior. Fuente: Elaboración propia


69

Los pasos a seguir son los siguientes:

1. Recopilación de datos:

Se deberá recopilar información sobre la herramienta en el catálogo del

fabricante. En este caso el fabricante es Hoffmann y con el numero identificador

de la herramienta podemos llegar fácilmente a la ventana siguiente, donde se

resalta el código de las plaquitas que utiliza, T 1205.

Fig. 54 Identificación de plaquita en el catálogo. Fuente: https://ecatalog.hoffmann-group.com/

En la siguiente página del catálogo se muestra una serie de plaquitas donde varían sus

especificaciones según el material. En nuestro caso, teniendo en cuenta que el material

a mecanizar es Nylon, hacemos la siguiente elección, obteniendo una velocidad de

corte (Vc) de 700 m/min.

Fig. 55 Datos técnicos de la plaquita. Fuente: https://ecatalog.hoffmann-group.com/


70

En la misma página, tomando como referencia el numero identificador de plaquita, se puede obtener el avance por diente (Fz) que en este caso es de 0,2mm

Fig. 56 Datos técnicos de la plaquita. Fuente: https://ecatalog.hoffmann-group.com/

2. Cálculos:

Con los datos obtenidos procedemos a calcular la velocidad de giro y la velocidad de avance. Datos: Vc = 700 m/min Fz = 0,2 mm D = 32

𝑁 =1000 × 700

𝜋 × 32= 6963 𝑟𝑝𝑚

Hay que tener en cuenta que la máquina del laboratorio tiene la capacidad de trabajar a una velocidad máxima de 4000 rpm, por lo que podríamos trabajar a velocidad máxima. Por lo tanto, se considera esta velocidad máxima en el cálculo de la velocidad de avance.

𝑉𝑓 = 0,2 × 2 × 4000 = 1600 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛


71

Finalmente, se puede observar que la maquina y la herramienta trabajan de manera óptima, dejando un acabado satisfactorio.

Fig. 57 Proceso de planeado. Fuente: Elaboración propia

Fig. 58 Planeado finalizado. Fuente: Elaboración propia


72

4.4 FUNCIONAMIENTO GENERAL Y PUESTA A PUNTO DE LA

MÁQUINA

4.4.1 MÁQUINA HAAS

4.4.1.1 OPERACIONES BÁSICAS DE INICIO

Los siguientes apartados explican operaciones básicas y también necesarias para el

correcto funcionamiento de la máquina. Al tratarse de maquinaria compleja, es

necesario un inicio progresivo y controlado.

4.4.1.1.1 ENCENDIDO DE LA MÁQUINA

Para iniciar la máquina y tenerla completamente operativa, se deberá realizar las

siguientes acciones.

Primero de todo, asegurarse que la maquina está alimentada eléctricamente. El

interruptor ha de estar en la posición ON como indica la fig.48

Fig. 59 Interruptor de alimentación eléctrica. Fuente: Elaboración propia


73

Seguidamente, con la puerta cerrada y tomando como referencia la fig. 49, seguir las

siguientes instrucciones

1. Pulsar el botón verde [POWER ON] del panel frontal. Aparecerá el logo de

HAAS en la pantalla y seguidamente una serie de advertencias.

2. Una vez en la pantalla de arranque, en la parte inferior de la pantalla, saldrán

una serie de instrucciones. La primera es pulsar y soltar el botón de

emergencia [EMERGENCY STOP]. Con esto, la maquina se asegura que el

botón funciona y que sabemos utilizarlo

3. Pulsar la tecla [RESET] del panel frontal para eliminar las alarmas de

arranque

4. Pulsar el botón [POWER UP] para que los ejes se muevan a sus posiciones

de origen

Fig. 60 Paso a paso para iniciar la máquina. Fuente: Elaboración propia


74

Ahora mismo, podemos decir que la maquina esta inicializada para poder movernos por

el menú o editar programas, pero no está lista para trabajar, para esto, se deberá

calentar el usillo.

4.4.1.1.2 CALENTAMIENTO DEL HUSILLO El calentamiento del husillo es una acción muy importante, ya que estamos hablando de

una pieza fundamental para el buen funcionamiento de la máquina.

La máquina del laboratorio cuenta con un programa de calentamiento del husillo, este

programa, de 20 minutos de duración, lleva al usillo progresivamente desde una

velocidad de 500rpm hasta 5000rpm para distribuir la lubricación y dejar que el husillo

alcance una temperatura estable.

Para seleccionar el programa se deberá seguir los siguientes pasos:

1. Pulsar en el botón [LIST PROGRAM]

2. Con los cursores, seleccionar el programa Spindle warm-up y pulsar la tecla

[SELECT PROGRAM]

3. Pulsar la tecla [MEMORY] para entrar en el modo memoria de la máquina,

donde se podrá ver en pantalla el programa.

4. Pulsar el botón [RESET]

5. Pulsar el botón [CYCLE START] para lanzar el programa

Se recomienda lanzar este programa si la maquina ha estado más de 4 días sin ser

utilizada o en otro caso, si se acostumbra a trabajar a altas velocidades, se debe

ejecutar el programa cada día. En el caso del laboratorio de la PESEVG, se

recomendará realizar este paso cada vez que se encienda la máquina.

4.4.1.2 PREPARACIÓN DE HERRAMIENTAS En este apartado se explicará la correcta preparación de las herramientas de corte que

se vayan a utilizar en la máquina. En el apartado 4.5.1 de este trabajo se puede

observar la variedad de herramientas de corte con las que se puede trabajar según las

necesidades del proceso de mecanizado. En este apartado, explicaremos la

preparación de solo una de ellas, ya que el proceso es el mismo para todas.

4.4.1.2.1 PORTAHERRAMIENTAS El portaherramientas es un elemento importante de la máquina, ya que como su propio

nombre indica, se encarga de sujetar la herramienta y de hacer el acoplamiento de esta

y la máquina. La máquina CNC del taller tiene un husillo cono ISO 40 y el

portaherramientas ha de ser BT40. Fig. 50. Este dato es muy importante, ya que existen

conos de tipo BC y CT.


75

Fig. 61 Portaherramientas BT40. Fuente: https://www.haimer.es/

En el frontal de la máquina, se encuentra la siguiente pegatina, fig. 51. Donde nos

indica, entre otros datos, el tipo de portaherramientas a utilizar.

Fig. 62 Indicaciones portaherramientas. Fuente: Elaboración propia

La colocación de herramientas en el portaherramientas suele ser algo complicado, ya

que se debe aplicar fuerza y al mismo tiempo mantener el portaherramientas sujeto.

Normalmente se utilizan útiles para hacer esta tarea de manera sencilla. En el caso del

laboratorio, se trabaja con el siguiente útil fijado en el sargento de la mesa. Fig.52.


76

Fig. 63 Útil desmontaje portaherramientas. Fuente: Elaboración propia

Una vez la herramienta está bien acoplada en el portaherramientas, se procederá a colocarlo en el husillo.

1. Presionar el botón [T] del panel frontal

2. Pulsar el número de herramienta que se le asignará. Por ejemplo, [20]

3. Pulsar el botón [ATC FWD], la maquina moverá el husillo a una posición

adecuada para insertar el portaherramientas.

4. Sujetar el portaherramientas con la mano izquierda, pulsar el botón negro

indicado en la Fig.53 y encajar el portaherramientas hasta que quede bien

acoplado


77

Fig. 64 Portaherramientas en posición. Fuente: Elaboración propia

Finalmente, asegurarse de que el portaherramientas está bien encajado, de lo contrario,

podría estropearse si empezamos a trabajar con ella sin estar bien encajada.

La posición correcta deberá ser con las dos pestañas encajadas, tal como se indica en

la Fig.54

Fig. 65 Posición correcta del portaherramientas. Fuente: Elaboración propia


78

4.5 UTILIZACIÓN DE HERRAMIENTAS Y ÚTILES En este apartado hablaremos de las distintas herramientas más utilizadas y necesarias

para poder trabajar en un laboratorio universitario como el de la EPSEVG, con una

máquina fresadora CNC HAAS. Sabemos que en estos últimos años las herramientas

han evolucionado. Anteriormente, muchas de las herramientas utilizadas para realizar

según qué trabajos debían ser de fabricación propia o especiales.

A día de hoy, una misma herramienta puede ejecutar una variedad de aplicaciones

diferentes, los diferentes métodos de fabricación han permitido diseñar y fabricar

herramientas. En el apartado “4.5.1 Herramientas generales de trabajo”

profundizaremos más en cada una de las herramientas a trabajar en la fresadora CNC

del laboratorio de mecánica.

Para diseñar una herramienta o sus respectivos accesorios se definen mediante las

normas ISO, esto permite ofrecer al cliente final herramientas intercambiables entre los

distintos fabricantes. Pero con las limitaciones que las normas ISO imponen, las

herramientas con las que podemos trabajar son de una forma, grosor y circunferencia

inscritas por dichas normas, también hacen mejorar aspectos como la seguridad,

precisión y acabado superficial mediante conceptos innovadores de corte.

Las herramientas a utilizar (fresas con vástago) en el laboratorio, se deben montar en el

cono ISO BT 40º que suministra la máquina HAAS (BT MAS 403) y que posteriormente

se instalará en el husillo para comenzar a trabajar.

En las siguientes imágenes, se observan los componentes en los que se divide un

portaherramientas, para tener una idea de sus componentes y cómo debe ser montado.

En el apartado “4.5.2 Montaje y aplicación de útiles” se explica más detalladamente

cómo debemos montar dicho portaherramientas antes de ser instalado en el husillo.

Fig. 66 Perno fijación superior portaherramientas con ángulo 45º. (Pull Stud). Fuente:

https://www.amazon.es/soporte-herramienta-fresado-Perilla-retenci%C3%B3n/


79

Fig. 67 Portaherramientas BT 40º MAS 403. Fuente: https://www.sumtallfer.com/

Fig. 68 Pinza sujeción fresas con vástago. Fuente: https://www.directindustry.es/prod/rego-fix/

Fig. 69 Portaherramientas del laboratorio EPSEVG. Fuente: Elaboración propia


80

Adjunto listado de diferentes portaherramientas que se utilizan para las diferentes

herramientas a trabajar en la máquina HAAS del laboratorio de la EPSEVG.

Fig. 70 Listado de diferentes portaherramientas para el fresado. Fuente: Catalogo REGO-FIX


81

4.5.1 HERRAMIENTAS GENERALES DE TRABAJO Las mejoras de las herramientas, ayuda a crear nuevas operaciones o medios para

trabajar en una fresadora CNC, todo ello contribuye a incrementar la calidad y exactitud

a la hora de realizar un trabajo en la máquina.

Como ya sabremos, el fresado es un tipo de mecanizado mediante arranque de viruta, a

diferencia de un torno su ejecución consiste en el corte de material donde lo que gira es

la herramienta mientras la pieza a mecanizar se mantiene fija e inmóvil.

Las herramientas de la fresadora, también llamadas “fresas” van previstas en su

contorno o en su cara frontal, de dientes (cuchillas de corte) o dientes.

Existen herramientas de un solo filo o de varios filos, la diferencia entre ellas es que las

de varios filos no se calientan tanto a la hora de trabajar y tampoco se embotan

fácilmente. También, dependemos del material a trabajar y el tipo de trabajo a

desempeñar, todo ello, hace determinar el ángulo de filo para poder trabajar en

condiciones óptimas para un mínimo desgaste de la herramienta.

En la máquina fresadora CNC vertical del laboratorio, una de las herramientas más

utilizadas son las de fresado paralelo, tienen un ángulo de filo y un ángulo de ataque

determinado.

• Fresado paralelo (Planear):

Son las herramientas más utilizadas en una fresadora vertical, con ellas

realizamos superficies o caras planas, para economizar se utilizan las fresas de

placas intercambiables de metal duro. Para trabajar en condiciones óptimas el

diámetro y número de placas de la fresa dependerá de las dimensiones de la

pieza a trabajar, aunque por norma general, las más utilizadas son las redondas

o que disponen de un ángulo de ataque de 45º.

Ejemplos:


82

Fig. 71 Fresado planeado. Fuente: http://mongrat.com/

Fig. 72 Herramienta para planear. Fuente: https://www.unceta.es/


83

• Fresado en escuadra:

Es una herramienta similar a la de planear, con la diferencia que además de

poder planear tiene un segundo corte en la plaquita que está a 90º y realiza

escalones perpendiculares en la pieza a mecanizar. En este caso, las plaquitas

son cuadradas y rómbicas.

Ejemplos:

Fig. 73 Fresado en escuadra. Fuente: https://www.secotools.com/

Fig. 74 Herramienta escuadrar o planear. Fuente: https://www.unceta.es/


84

• Fresado de corte

Es de las primeras operaciones que se realizan para pulir el material y adaptarlo

al trabajo contiguo, la pieza es sometida a infinidad de cortes para dar forma al

material. Este tipo de fresas cilíndricas están fabricadas en metal duro o acero

rápido.

Ejemplos:

Fig. 75 Fresas de corte de metal duro. Fuente: https://www.inter2000mecanizados.com/

Fig. 76 Fresas de corte para acero inoxidable. Fuente: https://es.made-in-china.com/


85

• Ranurado recto y de forma. Son las operaciones más complejas del fresado, consiste en realizar una ranura, en un principio en materiales cuadrados. Se emplean estas herramientas cuando se necesita que una pieza encaje con otras. Para realizar el ranurado recto se utilizan fresas cilíndricas, a diferencia del ranurado de forma que dependerá de qué tipo de ranura especial necesitamos. Ejemplos:

Fig. 77 Fresa cilíndrica de dientes rectos, para ranura en T. Fuente: Chian-seng Machenery Tools

Fig. 78 Fresa ranurar de forma angular 45º. Fuente: https://www.inter2000mecanizados.com/


86

Fig. 79 Fresa con punta cola de milano. Fuente: http://mongrat.com/

• Ranurado de chaveteros Se emplean fresas cilíndricas con mango, conocidas como “bailarinas”, permiten fresar en perpendicular y paralelo al eje. Haciendo entrada desde el centro de la pieza a trabajar. Ejemplos:

Fig. 80 Fresa para realizar chavetas. Fuente: https://www.mitsubishicarbide.com/


87

Fig. 81 Fresa para chaveteros en acción. Fuente: https://www.sandvik.coromant.com/

• Fresas de roscas Para roscas internas en una pieza, se utilizan fresas de roscas, suelen ser fresas de interpolación helicoidal en dos grados, para poder roscar en la entrada y al salir no rompa la herramienta. Suele ser un proceso versátil y rentable si realizamos una serie de piezas roscadas en la misma máquina, pero la parte positiva de roscar en fresadora CNC es que genera unas roscas con muy buen acabado superficial y sin rebabas, además con la misma herramienta puedes realizar roscas a izquierdas y derechas solamente cambiando el sentido de giro del husillo de la máquina. Con una fresa de roscar con recubrimiento de tungsteno, podemos llegar a roscar hasta materiales templados. Ejemplos:


88

Fig. 82 Fresa de roscar de cuatro filos DATRON. Fuente: https://www.datron.de/

Fig. 83 Fresa de roscar con sección final avellanado de 45º DATRON. Fuente: https://www.datron.de/


89

Fig. 84 Diferentes fresas de roscar en acción. Fuente: http://mongrat.com/

4.5.2 MONTAJE Y APLICACIÓN DE ÚTILES En este apartado explicaremos los diferentes útiles para poder trabajar en la máquina

CNC, desde el montaje y desmontaje del portaherramientas hasta la colocación de la

pieza a trabajar en la mordaza de sujeción de la fresadora.

Para la utilización de los útiles, se han de extremar las precauciones debido al peligro

de atrapamiento de mano al manipular mordaza o el husillo portaherramientas golpear

en su caída.

• Útiles de amarre o presión

Son herramientas de amarre las que utilizamos para sujetar la pieza o material a

trabajar, estos útiles deben ser rígidos para sostener grandes esfuerzos sin

deformaciones que puedan alterar los trabajos realizados en la pieza.

El mayor trabajo que tiene que soportar es que tengan un buen agarre para

sujetar la pieza a trabajar, pero que evite el marcar o rayar la pieza debido a

golpes o vibraciones mientras se realiza un mecanizado.

El útil de amarre más estándar con el que trabajamos es la mordaza, pueden ser

mecánicas o hidráulicas. Explicaremos la mordaza mecánica porque en el

laboratorio de la EPSEVG se trabaja con este modelo, de esta manera, los

estudiantes se podrán familiarizar más rápidamente.


90

• Mordaza mecánica

Herramienta empleada para sujeción de piezas a trabajar, mediante un tornillo

sinfín que produce la presión suficiente y bocas paralelas para el agarre del

material entre ellas.

Este tipo de amarre se utiliza para mecanizar piezas prismáticas y de un tamaño

acorde a las dimensiones de la mordaza.

La mordaza se fija mediante unos tornillos en la mesa de trabajo de la fresadora

CNC, se deberá tener la precaución de colocar la mordaza paralela al

movimiento o desplazamiento de la mesa mediante un reloj comparador

(herramienta de calidad) tal como indicamos en la siguiente figura, el trabajo a

desempeñar es de aflojar un poco los tornillos de sujeción a la mesa de trabajo y

sin el reloj comparador colocado (para no ser golpeado), procedemos a dar

pequeños golpes con un martillo de nylon en la zona que nos indica el reloj

comparador que no está paralela a la columna de la fresadora CNC, volvemos a

colocar el reloj comprador y volvemos a comprobar, si hay un mínimo de salto o

está perfectamente paralela, fijamos del todo los tornillos a la mesa de trabajo.

Este trabajo se debería comprobar cada vez que cambiamos a una pieza nueva

a trabajar.

Fig. 85 Comprobación paralelismo mordaza- fresadora. Fuente: http://concurso.cnice.mec.es/

Las partes de una mordaza se componen de Husillo (tornillo sinfín de sujeción), boca

móvil, base fija (boca fija), garras y calzo o postizos oscilantes.


91

Materiales utilizados para fabricar una mordaza:

• Base fija y boca móvil: Fundición de acero nodular o fundición perlítica.

• Garras: Acero templado y rectificado.

• Husillo: Acero F-1140.

• Calzo: Acero templado y rectificado.

Fig. 86 Partes de una mordaza. Fuente: http://concurso.cnice.mec.es/

Los postizos o calzos son piezas prismáticas de diferentes medidas tanto en anchura

como de longitud, y su mayor precisión está en que todas sus caras deben ser

completamente paralelas entre sí. Su desempeño principal es dar altura a una pieza de

medidas inferiores o más delgadas que las garras de la mordaza (ver figura siguiente) y

así, poder ser mecanizada sin el peligro de poder golpear o dañar la mordaza. Estos

calzos ayudan a poder colocar la pieza más elevada y perpendicular a las garras de la

mordaza, de esa manera, la pieza queda bien sujeta sin peligro de que pueda

desplazarse o soltarse de la mordaza.


92

Fig. 87 Colocación de calzo por debajo de la pieza. Fuente: http://concurso.cnice.mec.es/

Fig. 88 Posición centrada del calzo para sentar bien la pieza perpendicular a las bocas de la

mordaza. Fuente: http://concurso.cnice.mec.es/

Peligros a tener en cuenta en el momento de sujetar una pieza en mordaza:

Fijar una pieza en mordaza, no todas las posiciones son válidas, ante todo porque

puede llegar a ser peligroso para nosotros mismo y podemos llegar a romper la

mordaza e incluso la máquina.

Siempre tenemos que buscar la mejor posición de agarre en la mordaza para que la

pieza a trabajar tenga la menor vibración a la hora de ser mecanizada.


93

La posición más desaconsejable de sujetar una pieza en la mordaza, es cuando la pieza

sobresale más de la mitad por la zona superior de las garras de la mordaza, al introducir

la herramienta, por mucho que hayamos cálculo la velocidad, el avance y tenga un

grosor considerable la pieza, se producen vibraciones a la hora de mecanizar, con la

consecuencia que con el movimiento o vibración de dicha pieza podemos llegar a

separar las garras de la mordaza, y con ello, salirse la pieza de la mordaza, doblarse e

incluso romper los labios o plaquitas de la herramienta. (Ver figuras).

Fig. 89 Posición errónea de colocar pieza para mecanizar (planear). Fuente:

http://concurso.cnice.mec.es/


94

Fig. 90 Posición correcta para mecanizar por el lateral de la mordaza y evitando vibraciones. Fuente:

http://concurso.cnice.mec.es/

De igual manera, el trabajar o mecanizar por el lateral de la mordaza debemos tener

precaución, porque podría suceder el mismo problema anteriormente nombrado, si la

pieza la colocamos que sobresalga mucho por el lateral, nos ocurrirá que la pieza vibre

con la consecuencia de romper la herramienta o la mordaza. Tenemos dos opciones, la

opción menos económica que es comprar unas garras de la mordaza más largas o la

opción más económica y segura, que para realizar el planeado de las dos caras

laterales de la pieza, primero colocaremos una cara cercana al lateral de las garras de

la mordaza y una vez finalizado el mecanizado, volver abrir la mordaza y realizar la

misma operación por el otro lado, moviendo la pieza más cercana a las garras de la

mordaza. (Ver figuras).

Fig. 91 Pieza erróneamente colocada para mecanizar los laterales, se producen vibraciones. Fuente:

Guía de resolución problemas HAAScnc.com


95

Fig. 92 Garras de la mordaza más largas para poder mecanizar mejor. Fuente: Guía de resolución

problemas HAAScnc.com

Fig. 93 Mordaza del laboratorio de la EPSEVG. Fuente: Elaboración propia


96

El útil de presión más utilizado en la fresadora vertical es el portaherramientas, pueden

ser con el Cono HSK CT (medidas americanas) o el Cono ISO BT (BT MAS 403)

medidas estándar. Explicaremos el portaherramientas BT MAS 403 porque es el modelo

con el cuál se trabaja en el laboratorio de la EPSEVG, así se facilita el estudio y trabajo

a los estudiantes que manipulan la máquina CNC.

• Portaherramientas.

Herramienta empleada para la sujeción de fresas con vástago cilíndrico,

mediante casquillos (llamados pinzas de sujeción) de distintos tamaños, el

portaherramientas se sujeta a partir del cono Morse ISO BT y un perno de

fijación que está instalado en el extremo final del cono, con ello, queda

completamente sujeto por una abrazadera en el interior del husillo, de esta

manera, poder trabajar finalmente en condiciones con el portaherramientas y la

herramienta adecuada.

Fig. 94 Portaherramientas del laboratorio de la EPSEVG. Fuente: Elaboración propia

Para poder instruir a los estudiantes o profesores de cómo montar y desmontar un

portaherramientas, realizaremos los siguientes pasos:

• De la misma manera que explicaremos el montaje del portaherramientas, se

debe realizar el desmontaje, pero a la inversa.

Lo primero que debemos realizar con el portaherramientas en la mano, es

limpiar la zona del cono de aceite y virutas, así cuando haya que montarlo en el

husillo de la máquina no se llegue a rayar o clavar entre paredes del husillo,

después montaremos el perno de fijación del husillo en la parte superior del

portaherramientas, apretar con llave inglesa el perno con suficiente presión para

que con los giros no pueda aflojarse. (Ver figura).


97

Fig. 95 Apretar perno sujeción del portaherramientas. Fuente: https://es.123rf.com/

A continuación, colocar portaherramientas en el útil de montaje y desmontaje de

portaherramientas y desenroscar la tuerca por completo del portaherramientas, (Ver

figuras).

Fig. 96 A la izquierda, posición de colocación. A la derecha, portaherramientas colocado. Fuente: Elaboración propia


98

Fig. 97 Tuerca desenroscada del portaherramientas. Fuente: Elaboración propia

todo seguido colocar en el interior de la tuerca la pinza ER32 de agarre para la

herramienta que vayamos a utilizar, (Ver figuras).

Fig. 98 Diferentes medidas de agujero para vástago de las pinzas ER32. Fuente: Elaboración propia


99

Fig. 99 Colocar pinza dentro de tuerca portaherramientas. Fuente: Elaboración propia

observar visualmente si la pinza ha encajado bien en la tuerca, engrane en la ranura de

la pinza de sujeción con el alojamiento interno de la tuerca, no puede quedar inclinada

ni tampoco a medio posicionar, debe estar completamente enclavada y perpendicular a

la rosca de la tuerca, finalmente comprobar que no se suelta la pinza de la tuerca

portaherramientas. (Ver figuras).

Fig. 100 Pinza mal posicionada en la tuerca. Fuente: Elaboración propia


100

Fig. 101 Pinza posicionada correctamente en tuerca. Fuente: Elaboración propia

Fig. 102 Comprobar si está bien sujeta la pinza en la tuerca. Fuente: Elaboración propia

Una vez colocada la pinza, tenemos que roscar la tuerca del portaherramientas hasta el

final de la rosca, no apretar todavía, solo es para que el conjunto quede unido. (Ver

figuras).


101

Fig. 103 Encarar bien la tuerca con la rosca. Fuente: Elaboración propia

Fig. 104 Enroscar hasta fijar tuerca sin apretar. Fuente: Elaboración propia

El siguiente paso, es colocar la herramienta dentro de la pinza que ya está unida al

portaherramientas, Coger con precaución la herramienta por la zona de corte con un

capuchón de plástico o con un trapo para evitar cortes. (Ver figura).


102

Fig. 105 Insertar herramienta dentro de pinza. Fuente: Elaboración propia

La herramienta debe profundizar dentro de la pinza hasta llegar a la altura de la zona de

corte, a la misma vez, fijar herramienta apretando con la mano la tuerca del

portaherramientas con una leve presión. (Ver figura).

Fig. 106 Fijar herramienta con la longitud de corte fuera. Fuente: Elaboración propia


103

Una vez instalada la herramienta en el portaherramientas hay que apretar con la llave

acodada con decisión y con fuerza la tuerca del portaherramientas sin llegar a romper la

rosca de la tuerca o la llave, suele ser una media vuelta para fijar bien la herramienta.,

para conseguir cerrar lo suficiente la pinza, y de esa manera, la herramienta quedará fija

para poder comenzar a trabajar en la máquina. (Ver figuras).

Fig. 107 Colocar bien llave acodada a los surcos de la arandela. Fuente: Elaboración propia

Fig. 108 Colocar bien llave acodada a los surcos de la arandela. Fuente: Elaboración propia


104

Fig. 109 Portaherramientas montado y listo para trabajar en máquina. Fuente: Elaboración propia

Hay varias maneras de realizar correctamente el apriete de la tuerca del

portaherramientas, sin llegar a lastimarse uno mismo o llegar a romper algún

componente de la máquina. De un principio hemos de saber que la herramienta a

utilizar en el apriete, es una llave acodada o de pico. (Ver figuras).

Fig. 110 Llave de apriete dos puntos para portaherramientas. Fuente: www.manoamano.es


105

Fig. 111 Llave de apriete cuatro puntos para portaherramientas. Fuente: Amazon.es

Se puede apretar la tuerca, con dos llaves haciendo contra apriete con el

portaherramientas apoyado en un banco de trabajo, pero hay el peligro de que se suelte

una de las llaves y llegar a hacernos daño o caer el portaherramientas, no es muy

aconsejable. (Ver figura).

Fig. 112 Contra apriete tuerca portaherramientas. Fuente: http://www.interempresas.net/


106

• Hay otros tipos de portaherramientas diferentes para acoplar herramientas de

distintas medidas y formas, cómo portabrocas y portafresas tipo WELDON.

Para montar un portabrocas, es algo más sencillo que un portaherramientas con

sujeción por pinzas, la gran diferencia es que de un principio no hay que desmontar

ninguna de las partes del porta brocas, esta todo unido en una misma pieza. (Ver

figura).

Fig. 113 Portabrocas del laboratorio EPSEVG. Fuente: Elaboración propia

Un portabrocas lo diferenciaremos porque en la parte delantera tiene tres patas de

sujeción para la broca con la que trabajaremos en la máquina CNC.

Fig. 114 Portabrocas fijado al útil de montaje de herramientas. Fuente: Elaboración propia

En nuestro caso, insertando una llave Allen de 5 mm en la parte inferior del cabezal,

encontraremos un tornillo cabeza Allen de fijación, que según vayamos girando en la

dirección a las agujas del reloj, las tres patas irán cerrándose. (Ver figura).


107

Fig. 115 Portabrocas cerrando las tres patas. Fuente: Elaboración propia

Una vez comencemos a cerrar las patas introduciremos la broca entre las 3 patas, hay

que tener precaución y observar que, a la hora de sujetar la broca, quede sujeta en el

centro de las patas. (Ver figuras).

Fig. 116 Posicionar broca para introducir dentro del portabrocas. Fuente: Elaboración propia


108

Fig. 117 Ajustar broca con las tres patas del portabrocas. Fuente: Elaboración propia

Tal como quede bien ajustada la broca dentro del portabrocas, con la llave Allen

terminamos de fijar fuertemente la broca, asegurando que la broca este bien fijada al

portabrocas y no pueda salir del mismo, después, ya lo podremos instalar en el husillo

de la máquina CNC. (Ver figuras).

Fig. 118 Fijar con fuerza la broca en el portabrocas. Fuente: Elaboración propia


109

Fig. 119 Portabrocas montado y listo para trabajar en máquina. Fuente: Elaboración propia

Para montar un portafresas tipo WELDON, debemos saber que se utiliza para

herramientas de alta velocidad y de precisión como las herramientas de escuadrar. (Ver

figura).

Fig. 120 Portafresas tipo WELDON y herramienta de escuadrar calibrada. Fuente: Elaboración propia


110

Lo único que necesitamos para montar este portafresas con una herramienta es, aflojar

tornillo Allen 10 mm ubicado en el centro del cabezal, introducir la fresa de escuadrar

hasta hacer tope en el interior del cabezal y apretar con fuerza el tornillo Allen hasta

quedar completamente fijada la fresa, y ya podemos trabajar en la máquina CNC. (Ver

figuras).

Fig. 121 Fijar con fuerza la fresa en el portafresas. Fuente: Elaboración propia

Fig. 122 Portafresas montado y listo para trabajar en máquina. Fuente: Elaboración propia


111

Para poder trabajar en mejores condiciones podemos adquirir un útil específico para

desmontar y montar un portaherramientas, sin ningún peligro al manipular dicho

artefacto e incluso ingeniar un útil en el taller de trabajo para poder montar y desmontar

las herramientas más fácilmente y de esa manera, no tener que manipular el

portaherramientas acoplado en el husillo de la máquina. (Ver figuras).

Fig. 123 Sistema universal para desmontar portaherramientas. Fuentes: https://www.tecnocorte.com/


112

Fig. 124 Útil para desmontar y montar portaherramientas en el laboratorio de la EPSEVG. Fuente:

Elaboración propia.

Una vez montados los portaherramientas, portabrocas o portafresas, ya los podemos

instalar en el husillo de la máquina CNC, pulsando el botón neumático que está ubicado

en la misma columna del husillo, introducimos el portaherramientas dentro del husillo

hasta que las dos ranuras queden acopladas a los dos salientes del husillo e

inmediatamente soltar el botón neumático, de esa manera, queda instalada la

herramienta en la máquina y podemos comenzar a trabajar. (Ver figura).


113

Fig. 125 Instalación de portaherramientas en el husillo máquina CNC. Fuente:

https://www.ctemag.com/

Problema que podemos encontrar si el cono del husillo está caliente de haber trabajado

y un portaherramientas frío recién instalado. Provoca una expansión térmica en los

laterales del cono portaherramientas llegando a quedar enganchado en las paredes del

cono del husillo (1), para evitar este tipo de problemas hay que limpiar siempre el cono

del portaherramientas y el cono del husillo y lubricar las dos partes con aceite lubricante

que aconseja el fabricante de la máquina CNC. (Ver Figura).

Fig. 126 Expansión térmica en el cono husillo-portaherramientas. Fuente: Guía resolución

problemas HAASCNC.com


114

4.6. APLICACIÓN DE PLAN DE MANTENIMIENTO TPM

Para que siempre nuestra máquina esté en las mejores condiciones posibles hemos de

realizar periódicamente un mantenimiento productivo total (TPM), es una forma o

concepto de mejorar los equipos con el propósito de evitar que se produzcan fallos. Esta

metodología viene del Lean Manufacturing para la mejora continua, este sistema se

aplica mediante unos conceptos principales: prevención, cero defectos, cero accidentes

y participación total (colabora tanto mantenimiento como el personal que utiliza la

máquina).

Se basa en realizar procesos JIPM o también llamados “pilares”. Estos sirven de

sujeción para la construcción de un sistema ordenado.

Los pilares utilizados por el JIPM son necesarios para el desarrollo en una organización,

se divide en:

1. Mejoras enfocadas o Kobetsu Kaizen. 2. Mantenimiento autónomo o Jishu Hozen. 3. Mantenimiento planificado o progresivo Keikaku Hozen. 4. Mantenimiento de calidad o Hinshitu Hozen. 5. Prevención mantenimiento o mantenimiento preventivo. 6. Educación, entrenamiento en áreas administrativas. 7. Seguridad y medio ambiente. 8. Equipos de trabajo.

1. Mejoras enfocadas o Kobetsu Kaizen.

Son actividades desarrolladas en las diferentes áreas sobre el proceso productivo con el

objeto de mejorar la eficiencia de todos los equipos, en laboratorios, mediante un trabajo

organizado que emplean una metodología específica, orientada al mantenimiento y la

eliminación de cualquier pérdida existencial entorno a la máquina CNC.

El manejo de un proceso de mejora continua e indicadores de rendimiento, los

establecerá la dirección de la escuela y será aplicada de forma individual o colectiva por

los profesores del departamento inscrito. Estas inspecciones son elementales para la

detección temprana de averías que son detectadas por el día a día como, por ejemplo,

temperatura fuera de lo normal en la máquina y diferentes vibraciones debido a un

desgaste anómalo.

Para sostenibilidad de estas mejoras enfocadas se aprueban ciclos de mejora continua,

como modelos específicos podríamos acoger en los laboratorios:

• Método de las ocho fases (8D):

• Formar al grupo para mejorar el sistema. • Definir el problema. • Implementar soluciones. • Medición y análisis: Buscar la raíz del problema. • Analizar las diferentes soluciones.


115

• Elegir e implementar las soluciones encontradas. • Prevenir las causas del problema desde la raíz. • Reconocer el buen trabajo al equipo de mejora enfocada.

Pasos de las actividades del Kobetsu Kaizen.

Fig. 127 Ingeniería y administración de la productividad. Fuente: David J. Sumanth

Las 6 grandes pérdidas en función a los efectos TPM.

Fig. 128 Las 6 grandes pérdidas en función a los efectos TPM. Fuente: TPM en un Entorno Lean

Management

2. Mantenimiento autónomo o Jishu Hozen.

Este mantenimiento se lleva a cabo con la colaboración de todos los alumnos y

profesores que realizan trabajos en la máquina CNC. Realizando actividades no

especializadas, pero que sí realizar diariamente, tales como, limpieza, cambio de

herramientas y piezas, inspección de posicionamiento de la máquina, ajustes,

lubricación, análisis de fallas, etc.

Obtendremos con este mantenimiento, reducir costes en reparaciones y conservar la

calidad y precisión de la máquina CNC.


116

Los objetivos para conseguir un buen mantenimiento Jishu Hozen.

• Utilizar la máquina CNC como herramienta de aprendizaje y conocimiento.

• Formar nuevas habilidades para el análisis de problemas.

• Gestionar los estándares para minimizar el deterioro de la máquina CNC.

• Mejoras en la máquina CNC para su correcto funcionamiento.

• Fabricar y establecer mantenimiento en las condiciones necesarias para que la

máquina CNC funcione correctamente sin averías.

• Mejorar la seguridad en la manipulación de la máquina CNC.

• Tener un sentido de responsabilidad del profesorado y alumnado a la hora de

manipular la máquina CNC.

• Progresar en el estado anímico del profesorado para poder enseñar en

condiciones.

Metodología para un mantenimiento autónomo correcto:

Fig. 129 Metodología para un mantenimiento autónomo correcto. Fuente: Japan Institute of Plant

Maintenance (JIPM)

3. Mantenimiento planificado o progresivo Keikaku Hozen. Este tipo de mantenimiento también conocido como preventivo, es el tercer pilar del

JIPM, se deben programar en base al número de fallas de la máquina CNC que se

producen a lo largo del trabajo que se realiza a diario en el laboratorio, todo planificado

para estar disponible en todo momento la máquina CNC.


117

El mantenimiento progresivo es de los más importantes a realizar, porque consiste en

poder llegar de la manera más escalonada por la búsqueda de “cero averías”.

La metodología a llevar un mantenimiento preventivo insta:

• Tareas de prevención y corrección de averías en la máquina CNC mediante

inspecciones diarias y periódicas.

• Kaizen para mejorar el mantenimiento de la máquina y eliminar defectos en las

pautas de mantenimiento.

• Actividades con Kaizen para progresar en la gestión administrativa y de

mantenimiento.

Estas estrategias sugeridas, con las prácticas de mantenimiento progresivas a realizar,

nos llevarán a un correcto funcionamiento de la máquina CNC.

Todo ello, produce una reducción de tiempo de inactividad de la máquina CNC debido a

una mayor planificación del mantenimiento y llegar a minimizar los desgastes y fallos.

Planificación de un mantenimiento.

Fig. 130 Como hacer un TPM. Fuente: George Philips


118

El mantenimiento preventivo es para evitar fallos en la máquina con anterioridad de que

puedan ocurrir.

4. Mantenimiento de calidad o Hinshitu Hozen.

Este mantenimiento tiene el propósito de mejorar e incrementar las condiciones de la

máquina CNC, llegando a un punto óptimo hasta llegar a “cero defectos”.

Para lograr un mantenimiento de calidad hay varios puntos que lo fundamentan:

• Ordenar por defectos, por frecuencia, causas, efectos y condiciones de la

máquina CNC.

• Estandarizar factores en la máquina que lleguen a generar defectos de calidad, y

sus procesos de medición.

• Identificar factores en la máquina que generan dichos defectos.

• Establecer un sistema de inspección periódico de los factores más críticos.

• Preparar matrices de mantenimiento, valorar periódicamente los estándares.

.

Debemos entre toda la comunidad universitaria mantener en funcionamiento el equipo

ya que es una máquina de alto rendimiento y precisa.

Las herramientas de medición utilizadas para el mantenimiento son:

• Galgas.

• Indicadores láser.

• Máquinas de medición láser.

• Medidores de tensión.

• Osciloscopios.

• Termómetros.

• Rayos X.

Es importante contar con herramientas de precisión adecuadas, para su correcto

mantenimiento y llegar a conseguir “cero defectos”.

“Japan Institute of Plant Maintenance” estable nueve etapas para poder establecer un

mantenimiento de calidad:

1. Identificación de la situación actual del equipo.

2. Investigación de la forma como se generan los defectos.

3. Investigación y análisis de las condiciones 3M (materiales, máquina y mano de

obra).

4. Estudiar las acciones correctivas para eliminar “Fugas”.

5. Estudiar condiciones del equipo de trabajo para unidades no defectuosas.

6. Realizar eventos de mejora enfocada aplicada a las 3M.

7. Definir estándares de las 3M.

8. Reforzar los métodos de inspección.

9. Valorar los estándares utilizados.


119

5. Prevención mantenimiento o mantenimiento preventivo.

Es el mantenimiento utilizado para la conservación de equipos o instalaciones mediante

revisiones y reparaciones mensuales para el buen funcionamiento, con el objeto de

reducir los costes de mantenimiento a lo largo de su vida útil.

Incluso podemos identificar posibles mejoras de diseño y reducir drásticamente las

causas de averías, este mantenimiento de prevención es fundamental en la teoría de la

fiabilidad.

Para integrar un programa de mantenimiento preventivo, tendremos en cuenta:

1. Recoger el máximo de información histórica en tiempos de paro de la máquina

CNC.

2. Realizar una prueba detallada de todos los equipos:

a. Tipos de equipos requieren un mantenimiento correctivo programado.

b. Qué equipos formarán parte del programa de mantenimiento.

c. Trabajos que se deben efectuar.

d. Los costes del mantenimiento correctivo para la máquina

e. Tiempos y necesidades de personal para realizar correctivo y preventivo.

Iniciar mantenimiento correctivo, a la máquina CNC lo antes posible, para que no comience a fallar y altere las frecuencias y fechas programados para su mantenimiento.

3. Establecer costos separados entre programa actual o inicio de mantenimiento

correctivo programado.

4. Dar número de identificación a todas las máquinas del laboratorio, de acuerdo a

unas normas previamente establecidas.

5. Seleccionar las máquinas que entran en el programa de mantenimiento

preventivo, de la forma tradicional que se lleve a cabo.

6. Diseñar fichas técnicas, órdenes de trabajo, cómo realizar una inspección,

programación de lubricación, etc.

7. Realizar programa inicial de frecuencias y fechas en calendario para el

mantenimiento preventivo de al menos 6 meses de duración.

El mantenimiento preventivo incluye acciones como cambiar piezas desgastadas y

cambios de lubricante, entre otros.

6. Educación, entrenamiento en áreas administrativas.

La falta de conocimiento sobre la máquina puede no hacer efectivo un programa TPM.

La educación la aplicaremos a profesores y alumnos para aprender a realizar un

mantenimiento en condiciones, la educación se enfoca en garantizar el desarrollo de las

competencias del personal, teniendo en cuenta los objetivos del departamento.

Debemos dar prioridad en el pilar de la educación y entrenamiento los objetivos:


120

• Educar a personas competentes en modos de equipamiento: Actividades

analíticas avanzadas.

• Educar a personas competentes en términos de gestión.

• Desarrollo de habilidades y participación. Creando cultura colaborativa en

relación con TPM.

El administrativo se basa en la implementación de las 5S.

Para alcanzar los objetivos es necesario plantear la estrategia de conservar, adquirir,

crear, transferir y utilizar los conocimientos en la máquina CNC.

7. Seguridad y medio ambiente.

Conseguir hoy día un entorno de trabajo libre de accidentes es una utopía, por ello, este

apartado es el pilar transversal del TPM, buscamos el preservar la integridad de los

profesores y alumnos, disminuyendo el impacto medio ambiental en cada operación y

de esta manera, se podrá trabajar más eficiente, pero nunca debemos poner en riesgo

la seguridad y salud de las personas que trabajan en la máquina CNC.

Conseguir un lugar donde trabajar seguro y en un entorno agradable, mejoraremos en

atención y en los trabajos realizados en la máquina.

La seguridad y medio ambiente son fundamentados por los principios:

• Trabajadores en deterioro y con defectos, la máquina es presa de riesgos.

• El desarrollo del mantenimiento autónomo y las 5S son el principal identificador

de condiciones inseguras.

• Mejora enfocada al procedimiento para eliminar riesgos en las máquinas y hallar

medidas de contención.

• Los profesores capacitados y polivalentes asumen con actitud crítica las

condiciones de seguridad de su entorno.

8. Equipos de trabajo.

La idea básica consiste en conservar en las mejores condiciones la máquina CNC,

ayudado a través del trabajo en equipo y el intercambio de experiencias y

conocimientos, todo ello, para el estudio y resolución de problemas para su buen

desempeño al trabajar.

La dinámica viene dada en grupo de mínimo 5 personas voluntarias para el

mantenimiento, que deberán reunirse cada cierto tiempo para resolver cualquier

problema ocasionado, utilizando herramientas del control de calidad.

Para conseguir el objetivo de conseguir un buen grupo de trabajo, debemos:

• Ante todo, dedicarnos a resolver los problemas, y los primeros que sean los que

parecen que no tienen solución.


121

• Motivar al personal.

Debe ser incluida en los manuales como si de una herramienta importante para motivar

el personal.

La coordinación debe hacerse cargo la dirección de la escuela o a su cargo del jefe de

estudios. En los manuales de mantenimiento se hará referencia a las políticas que

aplicará la dirección del centro.

El responsable de mantenimiento debe responder a un perfil de capacitación

preferentemente universitaria, y que tenga conocimientos generales en el

mantenimiento de máquinas CNC, así como conceptos de limpieza, higiene y seguridad

en la industria.

Para el personal de prácticas en máquina CNC:

Taller: Capacitación técnica básica, al menos con un mínimo de conocimiento de

máquinas y su mantenimiento.

Zonas: El área de mantenimiento, además de capacitación técnica básica en

mantenimiento, deben ser, mecánicos montadores, técnico en procesos

productivos y con don de gente.

4.6.1 DISEÑO Y PROPUESTA DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO

Diseñaremos un plan de mantenimiento preventivo para la máquina CNC del laboratorio

de mecánica de la EPSEVG, debido a que actualmente no se sigue ningún plan de

mantenimiento, nosotros propondremos el siguiente:

El plan consta de diferentes servicios de mantenimiento preventivo, realizados a lo largo

de un año académico y será llevado a cabo por profesionales en el sector o profesores

capacitados y los alumnos aprendiendo a base de prácticas con la máquina CNC.

El plan de mantenimiento abarca: zona mecánica, neumática, circuitos eléctricos y

lubricación.

Todo ello, hará que la máquina siempre esté a punto para poder trabajar en óptimas

condiciones.

Conexión eléctrica.

Para comenzar la máquina requiere una conexión AC con el neutro en toma tierra, con

una tensión de 47- 66Hz y no debe exceder 400 voltios al ser una máquina de alta

tensión.

Conexión aire.

Para la máquina un mínimo de 6,9 bares para la entrada del regulador, ubicado en la

parte trasera. También necesitaremos un volumen de 15m³/h, que lo proporciona el

compresor de mínimo 2CV con un tanque de 40 litros que se instala separado a la

máquina, debiendo encenderse cada vez que la presión sea inferior a 5,9 bares.


122

Siguiendo con el plan de mantenimiento y conseguir que la máquina esté en las mejores

condiciones, ha de cumplir:

A Diario

• Limpiar cualquier tipo de virutas presentes en la mordaza, guías y mesa de

trabajo además del contenedor inferior (zona interior máquina).

• Limpiar cono del husillo portaherramientas, con un trapo limpio y aplicar aceite

(Mobil SHC 625 aconsejado por el fabricante). Si es posible los conos de los

portaherramientas lubricar con grasa para que no tenga impurezas al ser

introducido en el husillo.

• Ejecución del programa calentamiento del husillo, para alargar la vida útil de los

componentes internos.

• Limpieza máquina, en general.

• Controlar regulador de presión de aire, mínimo para trabajar 5,9 bares.

• Analizar mediante refractómetro el estado de la taladrina (entre 6% al 7% Brix).

• Mediante el botón [DIAGNOSTICS] > pestaña “CALIBS” podemos analizar si la

máquina está en condiciones para comenzar a trabajar.

Fig. 131 Menú [DIAGNOSTICS]. Fuente: Elaboración propia


123

Semanalmente. (mantenimiento a realizar por el responsable del laboratorio).

• Limpiar y comprobar funcionamiento del sensor de nivel taladrina.

• Revisar y limpiar los filtros del refrigerante para el husillo.

• Apagar la bomba del refrigerante desde la cabina y desconectar la máquina

antes de trabajar en el depósito del refrigerante.

• Limpiar cesta de filtrado de virutas en el depósito de refrigerante, además de

sedimentos dentro del mismo.

• Revisar el manómetro del aire en 5,9 bares. Comprobar si el regulador del husillo

se encuentra a 1,18 bares.

• Revisar los cierres neumáticos de la puerta.

• Limpiar partes externas de la máquina, pero no con disolvente.

• Revisar presión hidráulica de la máquina.

Mensual. (mantenimiento a realizar por el responsable del laboratorio).

• Revisar correas de transmisión del husillo, a través del protector superior del

husillo en zona frontal de la máquina.

En cualquier circunstancia de tener que añadir aceite, agregar por la parte

superior del depósito hasta que comience a gotear por el tubo de rebose en el

fondo del tanque.

• Revisar y limpiar filtro de la unidad de mantenimiento del aire comprimido, parte

trasera de la máquina.

• Revisar y si es necesario sustituir cubiertas o juntas de estanqueidad de las

guías del eje Y, además de lubricar con grasa o aceite especial con silicona

(WD-40).

• Lubricar con aceite (WD-40) mordaza y guías de la mesa de trabajo.

• Comprobar y revisar ventiladores del armario eléctrico y ventilador superior del

husillo, mediante aire comprimido y si fuera necesario con un trapo limpio.

Cuatrimestral (mantenimiento a realizar por el responsable del laboratorio).

• Cambiar taladrina y limpiar el depósito de cualquier impureza.

• Reparar por completo juntas o protecciones de las cubiertas del eje Y de la mesa

de trabajo.

• Revisar ausencia de grietas en todas las mangueras y tuberías de lubricación,

en caso contrario, cambiar todas y limpiar filtro del refrigerante.

• Revisar bomba de refrigeración.

• Limpieza ventilador para el no sobrecalentamiento del motor del husillo.

Final curso académico (Anual). (mantenimiento a realizar por el responsable del

laboratorio).

• Revisar o Cambiar correas de transmisión del husillo. Mediante el desmontaje de

protector superior del husillo de la máquina, después lubricar con aceite y

limpiar. Aceite Mobil SHC 625/627 en las partes mecánicas del husillo para que no

sufra desgastes inadecuados.

• Limpiar filtro de aceite refrigerante dentro del depósito de aceite.


124

• Ajustar presión de la bomba de refrigeración, máxima presión 20 bares.

• Revisar el cono del husillo de golpes y si se produce alguna vibración, máxima

vibración 0.04.

El seguimiento del plan de mantenimiento se cumplimentará a partir de las plantillas

ubicadas en el apartado 4.6.2 Formato TPM.

Dichas plantillas se deberán rellenar de la siguiente manera.

Plan de mantenimiento Diario.

Esta hoja de mantenimiento se ha de cumplimentar, 30 minutos antes de finalizar la

práctica.

• Pondremos el nombre y apellidos del alumno que ha trabajado en la máquina,

además de fecha y hora correspondiente. Después realizaremos la tarea que

nos indica el plan de mantenimiento.

• Tendremos que cumplimentar cada uno de los apartados de las tareas a realizar,

indicando si es OK o NOK al finalizar la tarea. En el caso que por cualquier

circunstancia no se pudiera realizar la tarea (NOK), en observaciones

indicaremos la incidencia y pondremos en conocimiento al responsable del

laboratorio.

Plan de mantenimiento Semanal, Mensual, Cuatrimestral y Anual.

El resto de hojas del plan de mantenimiento (Semanal, Mensual, Cuatrimestral y Anual),

el día y hora a realizar cada una de estas tareas lo decide el responsable de laboratorio,

pero dentro del tiempo estipulado en cada uno de los planes de mantenimiento, de esta

manera, se conseguirá que la máquina CNC esté en las mejores condiciones.

Las hojas de los planes de mantenimiento Semanal, Mensual, Cuatrimestral y Anual se

cumplimentan de la misma manera que la hoja de plan de mantenimiento Diario.

En el caso, de que hubiera una incidencia en alguna de las actividades que estuviera

realizando o que la máquina CNC no estuviera en condiciones para continuar

trabajando, el mismo responsable de laboratorio, detendría la máquina CNC de

inmediato, y el siguiente paso es poner en conocimiento del problema al departamento

de mecánica y al fabricante.

4.6.2 FORMATO TPM

En este apartado están disponibles las hojas de todos los planes de mantenimiento del

curso académico (Anual).

·Responsabilidad de realizar el plan de mantenimiento:

Excepto el plan de mantenimiento diario que la persona responsable es el mismo

estudiante que realice prácticas en la fresadora de CNC o realicen cualquier tipo de

trabajo ajeno a la máquina, pero dentro del laboratorio.


125

Todos los demás planes de mantenimiento (Semanal, Mensual, Cuatrimestral y Anual),

la persona responsable de realizar las tareas de mantenimiento es el responsable del

laboratorio.

Son plantillas exclusivas para la fresadora de CNC HAAS del laboratorio de mecánica

en la EPSEVG.

• Plan de mantenimiento diario

Fig. 132 Plantilla plan de mantenimiento diario. Fuente: Elaboración propia


126

• Plan de mantenimiento semanal.

Fig. 133 Plan de mantenimiento semanal. Fuente: Elaboración propia


127

• Plan de mantenimiento mensual.

Fig. 134 Plan de mantenimiento mensual. Fuente: Elaboración propia


128

• Plan de mantenimiento cuatrimestral.

Fig. 135 Plan de mantenimiento cuatrimestral. Fuente: Elaboración propia


129

• Plan de mantenimiento anual.

Fig. 136 Plan de mantenimiento anual. Fuente: Elaboración propia

• Todas las plantillas TPM para poder imprimir y utilizar en el laboratorio de la

EPSEVG están adjuntas en el anexo.


130

5. TIEMPOS En este punto estipularemos los tiempos aproximados de preparación de la maquina y

de mantenimiento. Calcular los tiempos suele ser importante ya que en entornos de

productividad estas operaciones están bien estudiadas y optimizadas.

5.1 TIEMPO DE INICIO DE LA MÁQUINA Denominaremos tiempo de inicio de la maquina a aquel transcurrido desde el momento

en el que se enciende hasta el momento en el que está operativa. Este tiempo incluye el

calentamiento del husillo y el movimiento de los ejes.

Tal como está indicado en el punto 4.4.1.1 de este trabajo, las operaciones de inicio y

los tiempos calculados son los siguientes:

Operación Tiempo (min:seg)

Encendido de la maquina 00:10

Pruebas de arranque 00:10

Movimiento de los ejes a posición de origen 00:10

Calentamiento del husillo 20:00

Tiempo total de arranque 20:30

Tabla 3 Tiempo de inicio de la máquina. Fuente: Elaboración propia

5.2 TIEMPO DE PREPARACIÓN DEL PORTAHERRAMIENTAS Una vez inicializada la máquina, lo siguiente es preparar la herramienta que se vaya a

utilizar, fijarla en el portaherramientas y finalmente, acoplarla en la máquina.


Preparar portaherramientas 01:00

Preparar útil 00:30

Acoplar portaherramientas en el útil 00:30

Fijar herramienta 01:00

Insertar en máquina 00:30

Tiempo total de preparación 03:30

Tabla 4. Tiempo de preparación del portaherramientas. Fuente: Elaboración propia


131

5.3 TIEMPOS DE MANTENIMIENTO

Después de trabajar con la máquina está estipulado realizar un mantenimiento diario. El

plan de mantenimiento a seguir viene estipulado en el punto 4.6.2 de este trabajo y las

operaciones son las siguientes:


Limpiar mordaza, guía y mesa de trabajo 03:00

Limpiar contenedor inferior de la maquina 05:00

Limpiar el cono del husillo y lubricar 03:00

Limpiar regulador de aire y revisar presión 01:00

Revisar nivel y estado de taladrina 02:00

Limpieza exterior de la maquina 03:00

Limpiar portaherramientas 01:00

Tiempo total del mantenimiento diario 18:00

Tabla 5. Tiempos del mantenimiento diario. Fuente: Elaboración propia


Limpiar y comprobar sensor de taladrina 02:00

Revisar y limpiar filtros de refrigerante 08:00

Limpiar deposito del refrigerante 05:00

Limpiar regulador de aire y revisar presión 01:00

Revisar sensores de las puertas 01:00

Limpieza exterior de la maquina 03:00

Revisar presión hidráulica 01:00

Limpiar y guardar útiles y herramientas 04:00

Tiempo total del mantenimiento semanal 25:00

Tabla 6. Tiempos del mantenimiento semanal. Fuente: Elaboración propia


132


Revisar correas de transmisión del husillo 02:00

Revisar y limpiar filtro del aire comprimido 08:00

Revisar y engrasar guías del eje Y 05:00

Limpiar y lubricar guías de la mesa de trabajo 01:00

Revisar y limpiar los equipos de ventilación 01:00

Tiempo total del mantenimiento mensual 17:00

Tabla 7 Tiempos del mantenimiento mensual. Fuente: Elaboración propia


Cambiar taladrina y limpiar deposito 10:00

Reparar juntas de protección del eje Y 15:00

Revisar todas las mangueras 05:00

Revisar bomba de refrigeración 03:00

Revisar ventilación 02:00

Tiempo total del mantenimiento cuatrimestral 35:00 Tabla 8 Tiempos del mantenimiento cuatrimestral. Fuente: Elaboración propia


Revisar o cambiar correas del husillo 05:00

Limpiar filtro del refrigerante 05:00

Cambiar refrigerante 03:00

Ajustar la presión de la bomba de refrigeración 05:00

Revisar estado general del cono del husillo 05:00

Tiempo total del mantenimiento anual 23:00 Tabla 9 Tiempos del mantenimiento anual. Fuente: Elaboración propia


133

6. EJERCICIOS PARA APRENDER A PROGRAMAR En este apartado hemos preparado unos ejercicios básicos para aprender a programar

directamente a pie de máquina, también tenemos conocimiento de que se puede

programar mediante el CAD-CAM, diseñar y fabricar asistido por ordenador mediante

programas de diseño técnico, los programas que aconseja el fabricante de la máquina

HAAS Mini Mill EDU del laboratorio de mecánica de la EPSEVG son el “MASTERCAM

for SOLIDWORKS” y FUSION 360 (autodesk), estos programas de diseño técnico no

son gratuitos pero sí que tienen licencia para estudiantes. Comencemos.

6.1 EJERCICIOS A PROGRAMAR

• Todas las prácticas se han de realizar con la supervisión de un profesor de la

escuela o el responsable del laboratorio.

• En cada una de las prácticas se ha de buscar el cero de la pieza y el cero de la

herramienta o herramientas, para no tener errores de compensación en la

longitud de la herramienta.

Práctica 1. Planear. (nivel básico).

Se debe programar en coordenadas absolutas y coordenadas incrementales, planear la superficie XY unos 6 mm de profundidad y con una fresa de Ø50 mm.

Coordenadas Absolutas Coordenadas Incrementales

N10 N10

N... N...


134


N... N...

Práctica 2. Cajeras circulares (G12 / G13). (nivel medio). Trabajar en pulgadas.

El ciclo fijo de cajera circular (G12 /G13), está toda la información de cómo ejecutar

dicho ciclo en el apartado 4.4.1.3.5 “Fresado de alojamientos”.

Utilizaremos para CPM1 una fresa de corte de Ø2x0.500 Dp, de cajera, para programar

el ciclo fijo el Ø1.980 utilizamos I0.25 K0.99 y Q0.2 para el desbaste, todo seguido, para

el acabado fino hemos de modificar en la variable I y colocar 1.0.

Para el CPM2 utilizamos una fresa de corte de Ø2x0.750 Dp, de cajera, iremos

incrementando la profundidad en 0.25 utilizando un recuento L3 y un comando G91


135

coordenadas incrementales para repetir en 3 pasadas la cajera circular con las variables

I0.3 K1.0 y Q0.35 para terminar la cajera.

Programación CNC

N10

N...

Práctica 3. Ciclo fijo Taladrado. (nivel avanzado).

Programar en coordenadas absolutas [2] y en coordenadas incrementales [1], esta vez se trabaja en pulgadas con el código G20, comenzamos los agujeros con el taladrado central y finalizamos con una broca de 0.250”. La profundidad del taladro que daremos en la pieza prismática es de 0.200 para el taladrado central, después, la profundidad de corte del taladrado de 0.250 será de 1”.


N10 N10

N... N...


136


N... N...


137

6.2 RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS

Práctica 1. Planear. Resolución: Haremos que la herramienta de planear realice movimientos longitudinales a lo largo de la pieza. (Ver figura).

Coordenadas Absolutas Pasos

N10 G54 X0 Y0 Puesta a cero pieza

N20 G00 G90 G21 G54 F220 S900 Condiciones de corte

N30 T01 M06 Herramienta elegida

N40 G43 H1 Z6 Buscar cero herramienta

N50 G00 X-50 Y0 Z25 Aproximación hta

N60 G01 Z6 M03 Posicionamiento

N70 G90 X-30 Y0 Comienzo planeado

N80 G91 Z-2 Movimiento Z

N90 G90 X230 Movimiento X

N100 G00 Y40 Movimiento Y

N110 G01 X-30 Movimiento X




N150 G01 X-30 (REPEAT N70, N150) N2

Repetir a Planeado fino

N160 Z20 Retirar herramienta

N170 G00 X-50 Retornar a cero máquina

N180 M05 Detener giro husillo

N190 M30 Fin del programa


138

Coordenadas Incrementales Pasos

N10 G54 X0 Y0 Puesta a cero pieza

N20 G00 G90 G21 G54 F220 S900 Condiciones de corte

N30 T01 M06 Herramienta elegida

N40 G43 H1 Z6 Buscar cero herramienta

N50 G00 X-50 Y0 Z25 Aproximación hta

N60 G01 Z6 M03 Posicionamiento

N70 G90 X-30 Y0 Comienzo planeado

N80 G91 Z-2 Movimiento Z



N110 G01 X-260 Movimiento X


N130 (REPEAT N90, N110) (REPEAT N70,N130) N2

Repetir a Planeado fino

N140 G01 G90 Z20 Retirar herramienta

N150 G00 X-50 Retornar a cero máquina

N160 M05 Detener giro husillo

N170 M30 Fin del programa

Práctica 2. Cajeras circulares (G12 / G13). Resolución:

Programación CNC Pasos

T02 M06 Fresa de corte de 5/8

G90 G54 G00 X1.25 Y-1.25 Posición X Y al centro del CPM1

S1600 M03 Velocidad husillo

G43 H02 Z0.1 M08 Movimiento rápido a 0.1 arriba pieza

G13 Z-0.5 I0.25 K0.99 Q0.2 D02 F7.2 Hacer CPM1 utilizando I, K y Q

G13 I1 D02 F12.5 Haga un pase final en CPM1 usando I

G00 Z0.1 movimiento rápido en Z a la posición libre de la pieza

X2.75 Y-2.75 Posición X Y al centro del CPM2

G01 Z0 F20 Avance hasta punto inicio, iniciar profundidad incremental

G13 G91 Z-0.25 I0.3 K1 Q0.35 D02 L3 F10

CPM2 con las variables I.K y Q y código G91

G90 G00 Z1 M09 movimiento rápido sobre la pieza, apagar refrigerante

G53 G49 Z0 M05 Parada husillo

M30 Fin de programa


139

Práctica 3. Ciclo fijo Taladrado.

Resolución:

En coordenadas absolutas se trabaja sumando las distancias entre agujeros. (Ver figura).

Coordenadas Absolutas Pasos

N10 G54 X0 Y0 Centro izquierda de la pieza

N20 Z0 Movimiento encima de la pieza

N30 T1 Broca taladrar central

N40 T2 Broca taladro 2

N50 T1 M06 Seleccionar herramienta T01

N60 G00 G90 G40 G49 G54 Arranque husillo seguro

N70 X1.25 Y0 Movimiento rápido a la primera posición

N80 S1100 M03 Velocidad husillo

N90 G43 H01 Z0.1 Corrector herramienta T01 activar

N100 M08 Refrigerante activar

N110 G99 G81 F9 X1.25 Z-0.2 Comenzar con G81

N120 X1.250 Primer agujero

N130 X2.5 Segundo agujero

N140 X3.75 Tercer agujero

N150 X5 Cuarto agujero

N160 X6.25 Quinto agujero

N170 G80 Desactivar el G81

N180 G00 G90 G53 Z0 M09 Finalización con herramienta T01

N190 G54 X1.25 Y0 Movimiento rápido a la primera posición

N200 T02 M06 S1100 M03 Herramienta T02 y velocidad husillo



140

Coordenadas Absolutas (Continuación) Pasos


N230 G99 G81 F22 X1.25 Z-1 Primer agujero

N240 X2.5 Segundo agujero

N250 X3.75 Tercer agujero

N260 X5 Cuarto agujero

N270 X6.25 Quinto agujero

N280 G80 Desactivar el G81

N290 G00 Z0.1 M09 Movimiento rápido, parar refrigerante

N300 G53 G49 Z0 M05 Movimiento a cero de pieza, husillo apagado

N310 G53 Y0 Movimiento a cero de máquina

N320 M30 Fin de programa

En cambio, si trabajamos con coordenadas incrementales, se trabaja con la misma distancia en cada agujero, digamos que cuando se realiza el primer agujero solamente hay que colocar la distancia que hay con el siguiente y no sumar desde el origen de la pieza. (Ver figura).

Coordenadas Incrementales Pasos

N10 G54 X0 Y0 Centro izquierda de la pieza

N20 Z0 Movimiento encima de la pieza

N30 T1 Broca taladrar central

N40 T2 Broca taladro 2


N60 G00 G90 G40 G49 G54 Arranque husillo seguro

N70 X0 Y0 Movimiento rápido a la primera posición




141

Coordenadas Incrementales (Continuación) Pasos


N110 G99 G91 G81 F9 X1.25 Z-0.3 L5 Comenzar con G81, repetir 5 veces L5

N120 G80 Desactivar G81

N130 G00 G90 G53 Z0 M09 Finalización herramienta T01

N140 M01 Parada opcional


N160 G00 G90 G40 G49 Arranque husillo seguro

N170 G54 X0 Y0 Movimiento rápido a la primera posición




N210 G99 G91 G81 F22 X1.25 Z-1 L5 Comenzar con G81, repetir 5 veces L5

N220 G80 Desactivar G81

N230 G00 Z0.1 M09 Movimiento rápido, parar refrigerante

N240 G53 G90 G49 Z0 M05 Movimiento a cero de pieza, husillo apagado

N250 G53 Y0 Movimiento a cero de máquina

N260 M30 Fin de programa

6.3 EJERCICIO REALIZADO MEDIANTE CAD-CAM

En este apartado realizaremos un ejercicio mediante el programa de diseño técnico

FUSION 360 (Autodesk), programa que podemos obtener mediante licencia de

estudiante, el ejercicio además de diseñar también realizaremos su fabricación (CAM)

mediante el programa para después poder ejecutar directamente en la fresadora CNC

HAAS Mini Mill EDU.

Primer paso, realizar el diseño de la pieza, mediante la aplicación de boceto podemos

realizar un rectángulo con las medidas 120X80 mm y luego extruir a 10 mm para

obtener la base. (Ver figura).


142

Seguidamente, realizamos un boceto en la cara superior de la base ya extruida,

aplicaremos una elipse de radio menor 30.144 mm y radio mayor 50 mm en el centro del

rectángulo y una extrusión superior de 10 mm.

Y encima de la cara superior de la elipse mediante el desplegable crear, entramos en

"TEXTO" y orientamos y ubicamos el texto en la zona donde queremos escribir, en

nuestro caso en la parte más arriba de la elipse, escribimos " UPC Vilanova" que

después tendremos que instruir a -5 mm para poder ver más adelante el trabajo que

realiza la herramienta que utilizaremos para trabajar. (Ver figura).

Después de tener el diseño realizado de la pieza que queremos fabricar en máquina

CNC, pasaremos a la pestaña superior izquierda y accionaremos "FABRICACIÓN". (Ver

figura).

Una vez dentro de fabricación, entramos en la ventana configuración y vamos a la

ventana de "nueva configuración" se nos abrirá una ventana emergente de

configuración, básicamente en la primera parte hemos de seleccionar la máquina en la


143

que vamos a trabajar, en nuestro caso "HAAS Mini Mill" y aceptamos, segundo hemos

de configurar que tipo de trabajo realizaremos, en nuestro caso "FRESADO" y por

último y no menos importante donde colocaremos los ejes de coordenadas, la opción

más eficiente y básica es en la parte orientación elegir "seleccionar eje o plano ZX"

seguido de poner en la zona origen donde queremos los ejes, para que la máquina

pueda encontrar más fácilmente los ceros de pieza se suele colocar en una de las

esquinas de la pieza, en el ejercicio se han colocado los ejes a la izquierda y abajo, y en

la zona modelo seleccionamos el "Cuerpo" de la pieza a fabricar y aceptamos. (Ver

figura).

Una vez configurada la pieza y sus ejes, ya podemos comenzar a seleccionar

herramienta para realizar la pieza.

Sabemos que la pieza en bruto con la que vamos a trabajar es de 120X80X20 mm,

hemos de rebajar el contorno 10 mm y a la vez realizar la elipse de la parte superior,

buscaremos y elegiremos una herramienta de contorno, así que en la aplicación "2D"

clicamos y buscamos la operación "Contorno 2D" y se nos despliega una ventana

emergente:

• Seleccionar herramienta de contorno, dentro de la selección hay distintas

herramientas, seleccionamos "Flat Edmill" de diámetro 10 mm y para material

plástico porque es idónea para el pequeño contorno que debemos eliminar en la

pieza, en la zona refrigerante diremos desactivada porque no trabajaremos con

taladrina, en el avance y velocidad diremos 2000rpm para que el husillo de la

máquina no sobrecaliente. (Ver figura).


144

• Continuamos en la ventana emergente de la herramienta de contorno y en la

pestaña "Geometría" en selección de contorno seleccionamos el aro inferior de

la elipse para indicar que la herramienta trabaja hasta esa zona. (Ver figura).

• En la siguiente pestaña nos pide la "Altura" a la que trabaja la herramienta, así

que en la zona de "Altura superior" indicaremos la parte superior de la pieza y la

"Altura inferior" indicaremos la parte media de la pieza, para que la herramienta

sepa el rango de trabajo. (Ver figura).


145

• Para finalizar, entraremos en la pestaña "Pasadas" para que la herramienta vaya

trabajando con el mínimo esfuerzo y arrancado material progresivamente, en la

zona " Varias pasadas de acabado" indicaremos 2 pasadas a 0.1 mm para que

la herramienta finalice con un acabado fino, y en "pasadas de desbaste"

haremos que la herramienta trabaje con 5 mm para no tener peligro de romper e

indicaremos un total de 6 pasadas para que no sea elevado el esfuerzo, y

finalmente aceptar para cerrar ventana emergente de la herramienta de

"Contorno". (Ver figuras).


146

Ahora continuaremos con la segunda y última herramienta, para ello, utilizaremos la

herramienta de cincelado o gravar.

En la aplicación "2D" desplegamos ventana de operaciones, clicamos en "Cincelado" y

aparece una ventana emergente de cincelado:

• Primero seleccionaremos herramienta, al ser una operación de grabado de texto,

utilizaremos una herramienta de cincelado/chaflán, la única especialidad de la

herramienta es que la punta tenga 45º y un diámetro de 6 mm para poder

profundizar en la grabación. (Ver figura).


147

• A continuación, modificaremos la velocidad a 2500 rpm para que la herramienta

trabaje mejor, el refrigerante lo desactivamos por el tipo de material que no

necesita en esta operación. En la pestaña de "Geometría" seleccionamos el

contorno de las letras a realizar operación. (Ver figura).

• Finalmente, en la pestaña de "Alturas" en el apartado "Altura inferior" en desfase

pondré lo que penetra la herramienta para marcar las letras, en nuestro caso

indicaremos -2 mm de profundidad y aceptaremos en la ventana emergente para

que comience a realizar la operación en la pieza. (Ver figura).


148

A continuación, mediante la opción simular observaremos si las operaciones son

correctas y realizan la pieza correctamente. (Ver figura).

Una vez realizada la pieza correcta, ahora nos queda entrar en la pestaña "ACCIONES"

y dar a "ejecutar procesamiento posterior" y saldrá una ventana emergente donde

tendremos que indicar la máquina CNC que vamos a trabajar para que el programa

pueda ejecutar el programa CN, también el programa lo hemos de llamar con números,

el nuestro es "1001" y en la carpeta que queremos guardar el programa para luego

enviar a la máquina donde trabajemos.

Hay dos maneras de enviar el archivo a la máquina de CNC para que insertemos la

pieza que vamos a trabajar en el panel de control, mediante conexión a BUS local

(Ethernet) y conexión entre PC y máquina CNC. Y la segunda manera es mediante

pendrive USB que conectaremos en el lateral derecho del panel de control de la

máquina CNC, en el laboratorio de la EPSEVG lo realizaremos mediante USB, por falta

de conexión local.

El archivo (1001) esta adjunto en el anexo, para que la comunidad EPSEVG pueda

practicar en la máquina CNC. (Ver figuras).


149


150

7. PRESUPUESTOS En este apartado realizaremos un inventario de materiales y herramientas disponibles

en el taller y se estudiará los gastos que supondrá la adquisición de material faltante o

del reemplazamiento. También se estudiará el gasto energético de la máquina.

Basándonos en lo más básico que debería tener un taller o un puesto de trabajo

centrado en una maquina como la HAAS Mini Mill Edu clasificaremos los materiales y

herramientas de la siguiente manera.

• Materiales y herramientas de taller

• Equipos de protección (EPI’s)

• Materiales para mecanizar

7.1 MATERIALES Y HERRAMIENTAS DEL TALLER El equipamiento actual del taller está compuesto por una amplia gama de herramientas,

ya sean para mecanizar con la fresadora o para operaciones secundarias como por

ejemplo limar, serrar, etc. En las siguientes figuras se puede ver parte del material

disponible.

Fig. 137 Juego de brocas. Fuente: Elaboración propia


151

Fig. 138 Juego de fresolines. Fuente: Elaboración propia

Fig. 139 Herramienta de corte variadas. Fuente: Elaboración propia

Fig. 140 Juego de pinzas para el portaherramientas. Fuente: Elaboración propia


152

Fig. 141 Panel de herramientas. Fuente: Elaboración propia

Considerando que la máquina está destinada al uso educacional, podemos dar por

suficiente el equipamiento actual en cuanto a herramientas. Hay que tener en cuenta

que los alumnos estarán un maximo de dos horas de practicas y que es dificil que

lleguen a utilizar todas las herramientas disponibles.

En cuanto a material o equipamiento para facilitar el orden y la limpieza, el taller cuenta

con los siguientes elementos:

Fig. 142 Cepillo limpiador. Fuente: Elaboración propia


153

Fig. 143 Rollo de papel de celulosa. Fuente: Elaboración propia

En este caso, creemos que el material de limpieza es escaso. En un taller como el de la

EPSEVG es importante mantener el orden y la limpieza ya que las instalaciones son

utilizadas por varias personas.

Para mantener el taller limpio y ordenado se ha diseñado un plan de mantenimiento y

tambien se ha aplicado el metodo organizativo de las 5’s, para poder llevar estas ideas

a cabo será necesario disponer de los siguientes materiales:

Elementos de limpieza y orden Unidades Precio (€/u) Total (€)

Trapos para taller 1 4,5 4,5

Saco de serrín 3 5,2 15,6

Desengrasante industrial 2 20,9 41,8

Espátula para limpiar 1 9,27 9,27

Espuma para organizar 5 39,99 199,95

Lote 12 gavetas de plástico 1 57,6 57,6

Total 328,72

Tabla 10 Presupuesto para materiales de limpieza y orden. Fuente: Elaboración propia

Con los elementos mencionados en la tabla anterior se podrá llevar a cabo las diferenes tareas de mantenimiento y limpieza tanto del taller como de la maquina con un presupuesto total de 328,72€ que nos aseguraría el abastecimiento de un año lectivo.


154

7.2 MATERIALES EPI’s Los equipos de protección individual (EPI) son obligatorios en todos los talleres y del

mismo modo lo será en el taller de la EPSEVG.

Actualmente el taller cuenta solamente con unas batas como material de protección

individual. Obviamente es insuficiente, por lo que procederemos a realizar un

presupuesto de los materiales necesarios.

Fig. 144 Batas disponibles en el taller. Fuente: Elaboración propia

Materiales de protección individual Unidades Precio (€/u) Total (€)

Gafas de protección 20 6,6 132

Guantes 20 1,48 29,6

Batas 20 7,86 157,2

Punteras de seguridad para calzado 20 17,28 345,6

Total 664,4

Tabla 11 Presupuesto para materiales de protección individual. Fuente: Elaboración propia

Como se puede ver en la tabla, los gastos estimados en conceptos de materiales de

protección individual serían unos 664,4€ cada año lectivo. Hay que tener en cuenta que

si se hace un buen uso y se cuidan como es debido pueden aguantar más de un año.


155

7.3 PRESUPUESTO DE INGENIERÍA Se refiere al presupuesto de ingeniería. El desarrollo del proyecto conlleva horas de

trabajo por parte de los ingenieros, por lo que es necesario contabilizarlas y realizar un

presupuesto. Dichas horas y conceptos vienen reflejados en las siguientes tablas.

Adhemar Medrano:

Concepto Coste unitario(€/h) Tiempo (h) Coste (€)

Estudio del taller 30 12 360

Estudio de la maquina 30 20 600

Documentación 30 250 7500

Realizar fotografías 15 8 120

Editar fotografías 5 20 100

Desplazamiento 5 8 40

Redacción 30 270 8100

Maquetación 30 30 900

Total 17720

Tabla 12 Presupuesto de ingeniería Adhemar. Fuente: Elaboración propia

Dídac Jodar

Concepto Coste unitario(€/h) Tiempo (h) Coste (€)

Estudio del taller 30 12 360

Estudio de la maquina 30 20 600

Documentación 30 310 9300

Realizar fotografías 15 6 90

Editar fotografías 5 10 50

Desplazamiento 5 10 50

Redacción 30 290 8700

Maquetación 30 15 450

Total 19600

Tabla 13 Presupuesto de ingeniería Dídac. Fuente: Elaboración propia


156

7.4 GASTO ENERGÉTICO DE LA MAQUINA En este punto calcularemos el gasto energético (KWh) de la maquina durante un año

lectivo. Estos cálculos serán orientativos y se formularán unas suposiciones de uso, ya

que no se sabrá con exactitud el número de horas en las que la maquina está en

marcha.

Suposiciones

• La frecuencia de uso será de 3 días a la semana

• Clases de 2horas, por lo que suponemos que la maquina estará en marcha 2

horas

• Un año lectivo, exceptuando fechas de exámenes y festivos, es de 25 semanas

Las características energéticas de la maquina las obtenemos desde la placa de

características de la maquina y desde el sitio web del fabricante.

Fig. 145 Placa de características de la máquina. Fuente: Elaboración propia


157

Fig. 146 Especificaciones de la máquina. Fuente: https://www.haascnc.com/

7.4.1 ESTIMACIÓN DE CONSUMO ENERGETICO DE LA

MAQUINA Una vez tenemos la información recopilada, procedemos a efectuar los cálculos

pertinentes para obtener el consumo anual de la máquina.

Primero calcularemos las horas totales de uso de la maquina al año y al mes, teniendo

en cuenta las suposiciones definidas previamente.

𝑯𝒐𝒓𝒂𝒔 𝒅𝒆 𝒖𝒔𝒐 𝒂𝒏𝒖𝒂𝒍 = 2ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 × 3 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎 × 25 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎𝑠 = 150 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠/𝑎ñ𝑜

𝑯𝒐𝒓𝒂𝒔 𝒅𝒆 𝒖𝒔𝒐 𝒎𝒆𝒏𝒔𝒖𝒂𝒍 = 2ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 × 3 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎 × 4 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎𝑠 = 24 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠/𝑚𝑒𝑠

Finalmente, el gasto energético de la maquina al año y al mes es el siguiente:

𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚á𝑞𝑢𝑖𝑛𝑎 × ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑢𝑠𝑜

𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒂𝒍 𝒂ñ𝒐 = 5,6𝐾𝑊 × 150 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑎ñ𝑜⁄ = 840 𝐾𝑊ℎ/𝑎ñ𝑜

𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒂𝒍 𝒎𝒆𝒔 = 5,6𝐾𝑊 × 24 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑎ñ𝑜⁄ = 134,4 𝐾𝑊ℎ/mes

Como se ha explicado antes, estos cálculos son orientativos y pueden ser útiles para

hacer una estimación del gasto energético del taller durante el año lectivo.


158

8. CONCLUSIONES Tras conocer en este trabajo los inicios del CNC, como ha ido evolucionando durante periodos relativamente cortos, digamos que cada década ha habido grandes mejoras en el control numérico hasta llegar a nuestros días, encontrarnos máquinas que no solo utilizan los 3 ejes dimensionales sino que ha ido más allá de lo que podríamos pensar y llegar a trabajar con hasta 5 ejes dimensionales, con ello comporta que cualquier pieza o componente por difícil que podamos pensar que es de fabricar, hoy ya se puede mecanizar y trabajar sin ningún tipo de problema mediante el control numérico. Este trabajo que hemos desarrollado, es una puerta al conocimiento de las máquinas CNC para los/las estudiantes y toda la comunidad de la EPSEVG para iniciarse en el bello arte de la programación CNC y en especial a la máquina CNC HAAS del laboratorio de mecánica. Tras la búsqueda de información de la máquina HAAS Mini Mill-EDU para realizar este trabajo, hemos analizado y concretado que es una máquina CNC idónea para poder iniciarse en el mundo educacional del control numérico. Se recomienda de cara a los/las estudiantes o comunidad EPSEVG que realice una lectura completa de la memoria para poder entender y tener nociones a la hora de practicar con la fresadora CNC del laboratorio, de esta manera poder reconocer las partes en las que consiste la fresadora CNC, con qué tipos de materiales se puede trabajar, las normas de seguridad de la máquina y los propios EPI's, la puesta a punto de la máquina antes de comenzar a trabajar, las operaciones básicas en las que consiste la preparación de máquina, utilización de las distintas herramientas y útiles que se pueden realizar con cada una de ellas, practicar y realizar los ejercicios que se explican en la memoria, y lo más importante para que la máquina siempre este en buenas condiciones durante muchos años es realizar el plan de mantenimiento que hemos diseñado en exclusiva para la fresadora CNC HAAS del laboratorio. La formación básica para los alumnos en el diseño CAD-CAM y el pos procesado mediante la herramienta de diseño técnico FUSION 360 (Autodesk) permitirán incorporar una nueva herramienta tecnológica y más avanzada en la industria de hoy día, para diseñar y fabricar piezas por uno mismo en la fresadora CNC, por ello, hemos añadido un ejercicio CAD-CAM a nuestro trabajo de final de grado, y de esta manera, los/las estudiantes y comunidad de la EPSEVG puedan obtener una experiencia práctica en el mecanizado y una herramienta de trabajo digital. Como conclusión final, este trabajo de final de grado es un ejemplo para la introducción o aplicación de las nuevas tecnologías de la mecanización, mediante programas de diseño técnico y maquinaria CNC en el sector educacional, una formación que está teniendo cada día más crecimiento por la gran demanda de profesionales por parte de la industria y que comporta una constante evolución tecnológica al futuro ingeniero/a, también pedimos que los mismos profesores han de aprovechar estos recursos que se les ofrece para impartir una docencia de calidad y de futuro a la EPSEVG.


159

9. AGRADECIMIENTOS En primer lugar, queremos agradecer a nuestro tutor del trabajo, Juan José Aliau Pons por su ayuda, consejos y experiencia que nos ha aportado para poder realizar el trabajo, sin su ayuda, el resultado no sería el mismo y valoramos y agradecemos su paciencia y dedicación. Por otro lado, agradecemos al equipo de servicios técnicos de la EPSEVG, en especial a Oscar De Sousa Perez por su paciencia y dedicación para compartir con nosotros sus conocimientos de la máquina CNC del laboratorio. Por porte de Adhemar, quiero agradecer primeramente a mi familia y a mi pareja por el apoyo dado durante toda la carrera y durante la realización de este proyecto. Por otro lado, agradecer a todos los profesores, compañeros y al personal de la EPSEVG por estos años inolvidables. Por parte de Dídac, quiero agradecer y agradeceré por siempre toda la ayuda, esfuerzo, dedicación, generosidad, ilusión, darme todo su apoyo y mucho más, en los buenos y malos momentos que hemos pasado, a mi pareja Misericòrdia, et porto al cor, gracias a ti estoy aquí finalizando el trabajo de final de grado que jamás habría soñado y poder alcanzar el grandísimo reto de ser un futuro ingeniero, gracias por estar a mí lado y deseo que sea por muchas décadas más. "If you never quit, you never lose". A mi mejor compañero de estudios y además de mi mejor amigo Dídac Lázaro, por esos grandes momentos en las clases inolvidables y conseguir avivar la ilusión de continuar los estudios en unos momentos tan difíciles para los dos, gracias por enseñarme el gran mundo animal que yo desconocía por completo, deseo de todo corazón que nuestra amistad sea para siempre y no se quede solamente en la universidad, gràcies amic. A mí perrita Nuka, siempre ha estado a mi lado, pero desde que comencé el trabajo de final de grado no se ha separado ni un minuto de mi lado, con sus miradas y sus mimos conseguía que no bajara la guardia y continuara con ilusión de aprender, investigar y realizar este trabajo con todas mis fuerzas. A Andrea, Josep, que decir de dos grandes personas, me abren las puertas de su casa y me acogen como uno más de la familia, gracias por estar ahí en todo momento y ayudarme a proseguir en mi carrera. A Meritxell que, con su compañía y carácter, me demostró que sin esfuerzo no hay recompensa. A mi buen amigo Iván que, por su ajetreada agenda, conseguía en unos ciertos momentos del día pudiera reflexionar y descansar la mente durante unas horas o por lo contrario le dedicara más horas al estudio, forever young. A Gisele por dedicar horas de su vida a horas para mi estudio, te lo agradezco mucho, per sempre un amic. A Marcos Antonio, mi Bro, gracias por pasar buenos momentos a tu lado y enseñarme el arte de la dedicación al estudio en la biblioteca. Enhorabuena papa. A mi Nico, de Colombia vino y en Vilanova nos conocimos, gracias por tu amistad y las horas juntos aprendiendo nuevos retos. Nos vemos pronto.


160

A Josep, de compañero a amigo más joven que he conocido en la escuela y cuando habla tiene más razón que un santo, no dejas de sorprendernos nunca y contigo siempre estamos de broma, gracias por esos buenos momentos. A Arthur un amigo incondicional, gracias a tu esfuerzo y dedicación me llevaste contigo por el buen camino y aquí estamos con el trabajo de fin de grado. Gracias por estar ahí. A Olivia y Alejandro, una pareja sin igual y diferente a todo lo visto, dos grandes personas, solidarias y muy sabias, suerte en la vida y deseo poder vernos más a menudo, como buenos amigos que somos. A mis padres por acogerme de nuevo en casa, gracias. A mi reciente sobrina Lía, mi pequeña gran dama, la futura universitaria que siempre contará con su tito en todo lo que necesite. A todos los compañeros que estuvieron conmigo, en cualquiera de los momentos que hemos pasado en la EPSEVG, gracias por estar ahí y hasta pronto compañeros. Si me he olvidado de alguna persona, pedir disculpas y desearle lo mejor, para encontrarnos pronto. Dar las gracias de corazón a todos los profesores del grado y administración de la EPSEVG, que me han acompañado en esta aventura inolvidable y en especial a la profesora Marisa, por todo el esfuerzo, dedicación y malos momentos que le pude ocasionar para que yo continuara con los estudios de grado en un momento bastante delicado de mi vida. You'll Never Walk Alone Finalmente, muchas gracias a mi compañero de trabajo de final de grado Adhemar Junior, porque sin ti y toda tu dedicación, tiempo y esfuerzo este trabajo no saldría adelante.


161

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11. ANEXOS En este capítulo se hará una breve explicación sobre los diferentes archivos y/o

documentos que se encuentran en la carpera de anexos de este trabajo.

11.1 MANUALES DE USUARIO Se incluye el manual de usuario de la maquina HAAS Mini Mill Edu que otorga el

fabricante. Dicho manual se encuentra también disponible en el taller en formato físico.

11.2 HOJAS DE CALCULO Se incluyen las diferentes hojas de cálculo utilizadas para realizar las plantillas de

mantenimiento diario, semanal, cuatrimestral y anual. También queda incluidas las

tablas de presupuestos y el cálculo de tiempos.

11.3 CATALOGOS Se incluyen los catálogos de diferentes fabricantes de herramientas, portaherramientas

y materiales EPI’s.

11.4 ARCHIVOS CAD/CAM Se incluyen los archivos CAD y CAM del ejemplo de trabajo con Fusion 360.

11.5 EJERCICIOS

Se incluyen en una carpeta un workbook con ejercicios para resolver a pie de máquina CNC.

11.6 PLANTILLAS TPM

Se incluyen las plantillas de mantenimiento en formato Excel, para poder imprimir y utilizar en el laboratorio de mecánica.

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