Mi nombre es Felipe Casado. Soy un tipo de esos que necesita mancharse las manos y hacer cosas para estar siempre motivado y con ganas de nuevos retos. He trabajado como mecánico, fresador, programador CNC-CAD/CAM y ahora me encuentro impartiendo formación. Me gusta mucho transmitir conocimientos y ver cómo mis alumnos, en pocos meses, son capaces de fabricar piezas en máquinas de control numérico sin ningún conocimiento previo de la profesión. Para mí, es un orgullo muy grande cuando, al final del curso, me dan las gracias y me dicen, incrédulos, que nunca habían imaginado que pudiesen ser capaces de programar una máquina CNC. Está claro que les queda mucho por aprender y mucha viruta que arrancar, pero la base ya la tienen, las ganas también. ¿Qué más hace falta?

Es, gracias a esa motivación que mis alumnos me dan, que me he atrevido a escribir este libro. Quiero poner mi granito de arena y ayudar, o por lo menos intentarlo, a todas aquellas personas que quieran aprender sobre mecanizado. Vamos a aprender casi desde cero todo lo que se necesita saber para comenzar a mecanizar. Vamos a hablar de máquinas, de herramientas, de cómo usarlas y para qué esas herramientas. Vamos a aprender a programar máquinas de control numérico en diferentes idiomas de programación y vamos a practicar programando con simuladores reales. Lo vamos a pasar bien.

Mi idea es la de hacer un libro diferente. Quiero que aprendas, de primera mano, cómo es el trabajo y el día a día en un taller de mecanizado. Tengo en una estantería cantidad de libros sobre mecanizado y programación, gracias a los cuales he aprendido muchas cosas, pero he de reconocer que muchos de esos libros tienen información difícil de comprender, unida a cientos de páginas con información poco útil que hace que termine pasando las hojas sin leer y fijándome solamente en algunas imágenes.

Por eso voy a hablarte a ti y permíteme que te tutee: me gusta el trato cercano con las personas en este mundo tan tecnológico, en el que cada vez nos cuesta más trabajo hablar con la persona que tenemos al lado y, sin embargo, hablamos con Siri, con Cortana o con Alexa; es muy triste. Lo primero que quiero hacer es proponerte un trato: continúa leyendo todo el libro paso a paso y, a cambio, te aseguro que no te defraudaré y que adquirirás unos cuantos conocimientos y una buena base sobre la que seguir avanzando y aprendiendo una profesión muy bonita y, además, con gran demanda de empleo. En todos los capítulos, iremos desgranando información y detalles importantes que debes conocer antes de continuar con el siguiente capítulo.

Los tiempos han cambiado mucho en los últimos años y las máquinas, pero, sobre todo, la forma de trabajar es muy diferente. No podemos aprender una profesión en continuo desarrollo y crecimiento con documentación anticuada; hay que estar continuamente reciclándose y adaptándose a las novedades que van surgiendo. Si no hacemos esto, en pocos años quedamos obsoletos y vemos cómo el trabajo que sabíamos hacer ha cambiado, las máquinas, las herramientas… y nos vamos a encontrar fuera de lugar.

Nada tienen que ver los talleres de mecanizado de hoy día con aquellos talleres oscuros, sucios, desorganizados y peligrosos que funcionaban hasta hace pocos años. Todavía quedan, eso seguro, pero son pocos. Los talleres modernos son limpios, desde el suelo pintado y señalizado hasta la iluminación, las medidas de seguridad, las propias máquinas modernas con diseños futuristas y colores alegres, lejos de las típicas máquinas pintadas con el famoso verde máquina. Este es solo un ejemplo de lo que te quiero enseñar. Pues, lo mismo que los talleres han cambiado, también lo han hecho las formas de trabajar; las piezas que se fabrican cada vez son más precisas, con mejores acabados y con mucha importancia, tanto funcional como estética.

Hoy fabricas una pieza que puede ser para un avión que se monta en Alemania o para una máquina que se construye en Brasil. Puedes fabricar una prótesis para operar a una persona en Suiza o un simple repuesto para tu vecino de nave que, sin esa pieza, no puede sacar adelante la producción.

Tenemos la suerte de pertenecer a una generación que está comenzando una nueva revolución industrial: LA INDUSTRIA 4.0. La inteligencia artificial, el big data, la conexión de todos los sistemas digitales, las fábricas inteligentes, los nuevos procesos y medios de producción, eso es la industria 4.0.

Necesitamos estar preparados para ser capaces de adaptarnos y avanzar. Las máquinas, los robots y los sistemas automatizados formarán parte de nuestro día a día. Solo depende de ti unirte a esta revolución.

Los talleres cada vez son más seguros para trabajar: lo primero de todo, por las propias máquinas, que cada vez cuentan con más medidas de seguridad y, por supuesto, por la famosa Ley de Prevención de Riesgos Laborales, por la que se obliga a todas las empresas a cumplir una normativa. Pero yo quiero decirte una cosa: sentido común. Con un poco de sentido común que le pongas a tu trabajo, todo irá sobre ruedas. Yo no voy a enseñarte ninguna normativa de prevención de riesgos; yo voy a enseñarte a mecanizar y, por eso, me permito solamente darte un consejo: utiliza siempre gafas de seguridad. Vas a trabajar o trabajas arrancando viruta; eso quiere decir que pequeños fragmentos y virutas de material están continuamente volando por el aire y nuestros ojos corren peligro. Por supuesto, utiliza todos los EPI que te entreguen y sigue siempre las normas de seguridad para el puesto en el que te encuentres.

Para ser un buen profesional, tienes que empezar por cuidar tu puesto de trabajo. Sé organizado, limpio; cuida el material como si fuera tuyo; recoge tus herramientas todos los días al terminar el trabajo; pon cada una en su sitio; trata a las herramientas como corresponde a cada una y, sobre todo, utiliza cada herramienta para lo que fue fabricada y diseñada. ¿Clavarías una punta con tu teléfono móvil? Seguro que no. Todas las herramientas que vas a utilizar en un taller de mecanizado son frágiles y caras y, para que tú puedas hacer bien el trabajo, necesitas esas herramientas y que estén en buenas condiciones.

Cuídalas.

Esta profesión, como la mayoría de las profesiones, es muy extensa y, en algunas partes, compleja y requiere de mucha formación para poder comprender una gran multitud de factores, quizá no tanto por la parte de programación y manejo de las máquinas, sino con respecto a las herramientas, su correcto uso y procedimientos que seguir para un buen mecanizado de los materiales, que son muchos y muy variados, y con unas características que pueden darnos algunos dolores de cabeza a la hora de trabajar con ellos.

Por esta razón, quiero que tengas clara una cosa importante antes de comenzar: mi intención no es la de aburrirte con datos, tablas y normativas difíciles de entender para alguien que está empezando. No te voy a detallar todas y cada una de las máquinas ni todas las herramientas ni todos los procedimientos de corte.

El ritmo que vamos a seguir es el de «generalizar», en la mayoría de los casos, y ceñirnos al día a día, los trabajos más habituales, las máquinas más comunes que vamos a encontrar en la mayoría de los talleres y la «realidad» con la que nos encontramos a la hora de trabajar. Todos los libros nos dan muchos datos, muchos cálculos precisos. Nuestro comercial de maquinaria nos dirá todas las maravillas que podemos hacer con nuestra máquina y nuestro vendedor de herramientas nos va contar lo increíblemente buena que es su herramienta. Por supuesto que eso es cierto, pero hay que ser realista; en ocasiones, no resulta fácil aplicar la teoría.

Hoy día, casi toda la información que necesitamos está al alcance de la mano, literalmente hablando. Desde nuestro teléfono móvil, podemos acceder a Internet y buscar, en un segundo, información sobre máquinas o herramientas, o bien ver vídeos en YouTube de máquinas trabajando. Y, además, podemos descargar aplicaciones para el móvil que, en su mayoría, son gratuitas. Nos dan mucha información y nos ayudan a realizar casi cualquier cálculo, sin necesidad de ser ingenieros. Te recomiendo que uses estos recursos. Si avanzamos, tenemos que avanzar para todo. No podemos tener un teléfono inteligente que nos diga el tiempo que hace en cualquier parte del mundo en este instante y, luego, usar lápiz y papel para calcular un ángulo.

Si buscas con un poco de interés, en Internet encontrarás información muy valiosa que te ayudará en tu trabajo. En YouTube, tienes multitud de vídeos sobre mecanizado donde puedes ver máquinas trabajando.

He tenido la suerte de ponerme en contacto con importantes fabricantes de maquinaria y herramental durante el proceso de confección de este libro, los cuales, muy amablemente, me han aportado documentación e imágenes que he incluido, consiguiendo un libro didáctico y muy ilustrativo, además de moderno y actual. En las últimas páginas, tienes la información sobre estas empresas y, por supuesto, un agradecimiento a todas ellas. Es imposible incluir a todas, ya que son muchas las que se dedican a esta labor. En España tenemos la suerte de contar con muchos de los fabricantes de máquina herramienta más importantes a nivel mundial, la gran mayoría con una amplia trayectoria y que han sabido adaptarse a los nuevos tiempos y las nuevas tecnologías de forma exitosa.

Por último, antes de empezar, quiero decirte que todas las opiniones que expongo en este libro son personales. No represento a nadie ni vendo ningún producto. No soy comercial ni recibo gratificaciones por publicitar nada. No tengo patrocinadores, no vendo humo y no me gusta la gente que lo vende. Si hago menciones sobre determinadas máquinas, herramientas, utillajes, softwares, etc., es simplemente porque las conozco, las he utilizado y tengo una buena opinión sobre ellas.

¿Comenzamos?

No podemos empezar este libro sin hablar sobre el dibujo técnico. En tu trabajo, tendrás que reparar piezas usadas; otras veces, tendrás una pieza de muestra y la tendrás que replicar, pero la mayor parte del tiempo te dedicarás a fabricar piezas a partir de un plano. Por esta razón, es muy importante que tengas unos buenos conocimientos sobre dibujo y sepas interpretar un plano sin problemas. Si no entiendes lo que pone en el plano, difícilmente podrás fabricar esa pieza.

En un plano se recoge toda la información acerca de la pieza que se vaya a fabricar. Aquí encontrarás toda la información necesaria para poder hacer tu trabajo. Hallarás las medidas de la pieza, las tolerancias dimensionales, la rugosidad, los tratamientos térmicos y superficiales…

El alzado, la planta, el perfil, las vistas de sección o las roturas son los dibujos que aparecen reflejados en un plano y donde se incluyen las medidas. Pero, para poder dibujar, también es necesario saber utilizar las herramientas de medición. Si tengo una pieza en mis manos y tengo que dibujar un plano para poder fabricarla, voy a necesitar croquizarla. Esto quiere decir que tengo que ir midiendo la pieza por partes e ir dibujándola. Al final, en un plano es tan importante el dibujo como las cotas. Si mi pieza no tiene cotas, es imposible fabricarla.

Hasta hace unos años, los planos se hacían a mano, con regla, escuadra y cartabón.

Comenzábamos dibujando en dos dimensiones. Esto quiere decir que dibujábamos las vistas del alzado o la planta.

Hoy día, esta práctica ya no se usa. Ahora disponemos de programas informáticos que nos ayudan a hacer este trabajo.

El dibujo por ordenador se denomina CAD. Seguro que te suena el programa AutoCAD. Creo que es uno de los programas de dibujo más conocidos, puesto que es utilizado en muchas profesiones.

La manera de dibujar ha cambiado mucho. Dibujamos en tres dimensiones y, gracias a ello, tenemos acceso a todas las caras de la pieza; la podemos girar, rotar, ver desde diferentes ángulos… Este dibujo tridimensional se llama SÓLIDO. Una vez que tenemos el sólido completamente definido, el programa puede generar automáticamente las vistas para hacer el plano.

Existen muchos softwares de diseño, cada cual con unas características distintas. Si nunca utilizaste ningún programa de este tipo, te aconsejo que busques algo de información por Internet sobre los distintos tipos que existen. Vas a encontrarte softwares gratuitos Open Source y otros que requieren de una licencia y que, en su mayoría, suelen tener un precio alto. Es verdad que los programas buenos presentan un precio elevado, pero hay que reconocer que la mayoría de ellos valen cada céntimo, puesto que son programas muy buenos, potentes y hacen muy fácil nuestro trabajo.

Yo he utilizado, durante varios años, un programa llamado SolidWorks y solo puedo hablar maravillas sobre él.

Es un programa exageradamente completo, que dispone de complementos que puedes ir instalando, en función del uso que necesites darle. Puedes hacer esquemas eléctricos, dibujar tuberías, diseñar moldes, chapa plegada, superficies, cálculos… Aunque, solamente con lo básico, ya vas a poder hacer casi cualquier cosa que te imagines.

Esta es una pieza real dibujada con SolidWorks. La idea es ir dibujando todas y cada una de las piezas que necesites.

Una vez que dibujamos varias piezas, podemos hacer un montaje en el que ensamblamos esas piezas y podemos crear nuestra máquina o mecanismo.

De esta forma, podemos comprobar, antes de la fabricación, si nuestras piezas van a encajar bien y si, a la hora de la verdad, todo funcionará correctamente. Puedes hacer simulaciones de movimientos y detectar posibles fallos en el diseño.

Cuando todo está correcto, se realizan los planos de fabricación, donde tenemos las vistas y medidas de todas las piezas.

Gracias a los diseños y a los planos, podemos fabricar todas las piezas que queramos, según las medidas.

Y, como resultado final, tenemos nuestra máquina perfectamente ensamblada y operativa, sin contratiempos y sin tener que hacer modificaciones de última hora.

No hay nada más gratificante, después de tanto esfuerzo, que la sensación de un trabajo bien hecho.

Hoy día, tienes en Internet multitud de páginas web donde descargar archivos CAD de una gran variedad de piezas.

Los propios fabricantes, tanto de máquinas como de herramientas, accesorios, mecanismos, sistemas neumáticos e hidráulicos, componentes eléctricos, etc. son los primeros que ofrecen los archivos CAD de sus productos, para que el diseñador pueda incorporarlos en sus proyectos y, de esta forma, facilitar su labor.

En nuestro caso concreto, nos es de mucha ayuda disponer de los dibujos en tres dimensiones de nuestras propias máquinas, ya que, de esta manera, podemos comprobar desde el ordenador, sin necesidad de interferir en los trabajos que se están realizando en la máquina y verificar si la pieza que necesitamos mecanizar entra dentro de las dimensiones de la máquina, cómo quedaría el útil una vez colocado en la mesa o cómo sujetar la pieza.

Gracias a los softwares CAD y a los archivos que nos ofrecen los fabricantes de utillajes, aumentamos la producción, ya que no perdemos tiempo en hacer pruebas in situ, sino que ya disponemos de toda la información antes de comenzar con el trabajo.

Aquí tienes como ejemplo un centro de mecanizado del fabricante Haas, que ofrece la posibilidad de descargar los archivos de sus máquinas en formatos CAD, para que puedas tener toda la información sobre las dimensiones de la máquina.

Si trabajas en una oficina técnica y tienes que hacer la programación mediante CAD-CAM, sin duda que esta ayuda te será de gran utilidad.

Esta información es muy valiosa. Utilízala.

Tanto si empiezas de cero como si ya tienes conocimientos y quieres convertirte en un auténtico profesional del dibujo con SolidWorks, te recomiendo El gran libro de SolidWorks, escrito por Sergio Gómez González.

En él encontrarás toda la documentación y ejercicios prácticos donde poner a prueba tus conocimientos.

Pero eso lo dejamos para otro momento; ahora vamos a arrancar viruta…

La medición tiene una especial importancia a la hora de fabricar, porque no importa lo bueno que seas y la destreza que alcances mecanizando si no sabes medir bien lo que fabricas.

Vas a tener en cuenta unas tolerancias dimensionales que nuestra pieza tiene que cumplir y, solo si sabes medir bien, puedes estar seguro de que tu trabajo está bien hecho.

En la imagen a tu derecha, puedes ver una mesa de verificación. Quiero que tengas siempre presente la importancia que tiene y por qué comienzo este tema hablando de ella.

En los talleres, vas a encontrarte con una mesa de estas características. Está fabricada con un bloque de mármol.

¿Por qué de mármol? Porque es un material al cual no le afecta la temperatura y esto es algo importante.

A casi todos los materiales les afecta la temperatura; pueden aumentar de tamaño o disminuir, en función del calor o el frío al que estén expuestos.

El ejemplo más claro lo tienes en la madera: una puerta de madera que está ajustada en el marco va a cerrar más suave o ajustada dependiendo de la temperatura y de la humedad. Lo mismo les ocurre a los plásticos y también al acero, aunque las diferencias no sean tan grandes y fáciles de apreciar a simple vista.

Puedes fabricar una pieza en Sevilla que cumpla perfectamente las tolerancias exigidas por el plano y enviar esa pieza a tu cliente de Rusia, que no la dará por válida, al no cumplir las tolerancias.

¿Eso es posible? Por supuesto. Has fabricado la pieza a una temperatura ambiental de +40 °C y el cliente ha recibido la pieza a ‒10 °C, lo cual quiere decir que esa pieza ha cambiado su forma y las medidas ya no son iguales.

Para que esto no ocurra, se utiliza una medida universal, de modo que todas las mediciones deben realizarse con una temperatura de la pieza de +20 °C. Así, no importa dónde o cómo se fabriquen las piezas, puesto que, a la hora de medir, siempre tendremos en cuenta la temperatura.

Para poder llevar a cabo esta tarea, se suele habilitar una estancia climatizada donde conseguir la temperatura de +20 °C durante todo el año y en cualquier parte del mundo. Por eso, las empresas donde se fabrican piezas delicadas suelen disponer de naves industriales climatizadas durante todo el año, con el fin de conseguir los niveles de calidad en la producción exigidos por el cliente.

He querido darte esta explicación breve porque la considero interesante para que comprendas la importancia que tiene nuestro trabajo. Aunque debo reconocer que tanta precisión no la vamos a necesitar continuamente. Para la mayoría de los trabajos, nos moveremos en tolerancias de décimas de milímetro. Empieza a ser importante la temperatura cuando hablamos de centésimas y milésimas de milímetro.

Aun así, acostúmbrate a no tener en las manos, cuando no las utilices, herramientas de medición como micrómetros o comprobadores pasa-no pasa, ya que así evitamos transmitirles nuestro calor corporal.

De igual modo, procura siempre apoyar estas herramientas sobre zonas o superficies limpias y, si es posible, mejor déjalas en sus propias cajas o sobre bases de goma o madera.

La herramienta de medición que más vamos a utilizar es, sin duda, el calibre, también llamado «pie de rey». Siempre digo a mis alumnos que deben traer el calibre encima, en un bolsillo del pantalón donde esté a salvo de golpes, pero siempre a mano, ya que continuamente lo vamos a utilizar.

Existen muchos modelos distintos de calibres, en virtud del uso que vayamos a darles, aunque el más habitual es del tipo que se presenta en la siguiente imagen. Suele contar con un rango de medición de unos 150 mm y una precisión de 5 centésimas (0,05 mm).

A la hora de tomar medidas, procura posicionar bien el calibre y evita utilizar la punta donde tenemos menos superficie de contacto y es más difícil obtener una buena medición.

De igual modo, si apoyas el calibre en la parte más profunda, la medida no será la correcta, ya que el espacio que queda libre no nos muestra la medida real. Emplea siempre la parte central de las patillas, como puedes ver en las imágenes anteriores.

También has de tener en cuenta, cuando midas un redondo, que debes poder tener acceso al diámetro mayor, ya que, de lo contrario, la medida no es válida.

Nunca coloques el calibre en esta posición, ya que así resulta imposible saber dónde se encuentra el centro del diámetro y, por lo tanto, la medida tampoco será la apropiada.

Es mejor que inclines el calibre, para poder posicionar las patillas sobre el diámetro mayor.

Esta es la manera correcta.

Cuando tenemos que medir piezas o zonas en las cuales nuestro calibre estándar no sirve, utilizaremos un calibre largo también llamado calibre de tornero.

La principal diferencia se encuentra en las patillas, que son más largas, para poder profundizar más y medir esos diámetros grandes a los cuales el calibre estándar no llega.

Cuando usamos un calibre largo, debemos tener cuidado con la presión que ejercemos sobre las patillas, ya que, cuanto más alejadas se encuentran, más error se produce en la medición, al provocar una flexión sobre las patillas.

También es posible que tengas que sumar el ancho de la punta de las patillas, para conocer la medida correcta.

Hablamos de que, con la mayoría de los calibres, obtenemos una apreciación de medición de 0,05 mm, pero, siendo realistas, limitaremos la medición a milímetros y décimas de milímetro, ya que, si necesitamos medir centésimas, quiere decir que nuestra pieza requiere de mayor precisión y un calibre no sirve para ello, ya que, según quién haga la medición, esta puede variar, debido a una mayor o menor presión a la hora de tomar la medida.

Para ello, utilizaremos otra herramienta fundamental en el taller, que es el micrómetro.

Aunque tenemos micrómetros con una apreciación de 0,001 mm, lo más habitual es una precisión de 0,01 mm (una centésima de milímetro).

Un micrómetro dispone de un trinquete o ruleta para girar el tornillo encargado de tomar la medida. Esa ruleta es muy sensible y, una vez encuentra un obstáculo, salta, lo que evita un sobreesfuerzo para que la medida siempre sea la correcta.

De este modo, cuando las zonas de contacto se encuentran en su posición correcta sobre la pieza para medir y seguimos girando la ruleta, el tornillo no cambia su medida y, así, tenemos una lectura perfecta.

Estas imágenes pertenecen a un manual de uso de herramientas de medición del fabricante Mitutoyo.

A diferencia de los calibres, los cuales abarcan unas dimensiones grandes, vamos a necesitar varios micrómetros para hacer diferentes medidas, ya que su mecánica solo permite la medición en tramos de 25 mm o 1 pulgada, aproximadamente.

1 pulgada es igual a 25,4 mm. Es importante que sepas este dato; lo utilizarás a menudo.

Si con un calibre estándar puedo medir una pieza de entre 0 y 150 mm, para abarcar este abanico, necesitaremos varios micrómetros que admitan la medida de 0 a 25, 25 a 50, 50 a 75, y así sucesivamente.

Hasta ahora, solo hemos visto micrómetros para medidas exteriores, pero existen, en el mercado, una amplia gama de formatos, en función de las necesidades.

Tenemos micrómetros para medir interiores, como el que tienes en la imagen.

Has de tener en cuenta que, en este caso concreto, no disponemos de esa ruleta para limitar la presión; por lo tanto, tenemos que ser más precisos para obtener una medición correcta.

Este micrómetro de la imagen superior sirve para medir diámetros interiores y consta de tres patillas para tomar la medida, lo que hace más fiable la medición, y, además, dispone de la ruleta con sensibilidad para un trabajo óptimo.

Este es otro tipo de micrómetro para zonas interiores de difícil acceso.

También tenemos micrómetros para medir profundidades.

Como ya sabes, no es mi estilo ni mi intención llenar páginas de información que encontrarás en cualquier parte. Puedes buscar información sobre cómo utilizar un calibre o un micrómetro en casi cualquier libro. Puedes hacerlo también en Internet, e incluso ver vídeos en YouTube donde te enseñan a realizar tales trabajos. En los catálogos de herramientas, dispones de todos los modelos y sistemas de medición.

En este libro, nos centramos en esos detalles que siempre debes conocer y tener presentes a la hora de trabajar.

Es importante, siempre que utilicemos cualquier herramienta de medición, verificar si la medida que se nos muestra es la correcta. Para ello, disponemos de bloques patrón con medidas precisas sobre las que verificar nuestras herramientas.

Estos bloques patrón sirven para comprobar nuestras herramientas y también los podemos utilizar a modo de galgas, pero siempre con mucho cuidado, para no rayarlos ni estropearlos.

En todos los aparatos de medición, es bueno aplicar un poco de vaselina neutra sobre las zonas de contacto, para evitar que se oxiden con el tiempo y para que los mecanismos móviles no se agarroten.

Medidores de altura

Estas herramientas de medición, a diferencia de las anteriores, no las podremos utilizar para medir la pieza directamente en la máquina.

Será necesario sacar la pieza y colocarla sobre una base rectificada o, mucho mejor, sobre nuestro mármol de medición.

Constan de una escala calibrada y, como su nombre indica, sirven para medir alturas, tomando como referencia el punto cero o base del medidor.

Aunque, dependiendo del modelo en cuestión si, por ejemplo, se trata de un medidor digital, podremos configurar el cero a la altura deseada y continuar la medición desde ese punto en concreto.

Como explicamos con las herramientas anteriores, hemos de procurar ejercer la presión justa para realizar una buena medida y no cometer errores.

Por supuesto, asegúrate de que la base esté perfectamente limpia y el apoyo sea preciso.

El reloj comparador

El uso del reloj comparador va más allá de hacer simples mediciones.

Siempre sujeto en una base que, por lo general, será magnética para conseguir una buena sujeción, utilizaremos el reloj comparador en el torno, para verificar si la pieza se coloca de manera perfectamente concéntrica. En la fresadora, se alinean las piezas y se verifica la posición de los útiles de amarre. Se coloca, además, en el medidor de alturas, para comparar las diferentes medidas en las piezas.

Ejemplos de utilización de los relojes comparadores para verificación.

Otros instrumentos de medición que utilizamos constantemente son los comprobadores pasa-no pasa, los calibres de ranura y calibres de rosca.

En estas imágenes, puedes ver algunos ejemplos de comprobadores. El detalle más importante que debes tener en cuenta es que, cuando trabajas con ajustes muy pequeños, has de ser minucioso y cuidadoso a la hora de las comprobaciones; por ejemplo, si quieres comprobar un ajuste H7 con un pasa-no pasa, sitúa el comprobador perfectamente perpendicular al agujero y, con mucho tacto, haz un ligero movimiento para intentar introducir el comprobador sin hacer presión. Si este no entra, nunca lo fuerces; tendrás que continuar mecanizando hasta conseguir la medida exacta. Estos comprobadores están tratados y rectificados, pero, si no los tratas con sumo cuidado, los puedes rayar y no tienen reparación.

En el caso de las roscas, cerciórate bien de que los filetes están perfectamente limpios de virutas antes de introducir un comprobador.

Comencé este capítulo dándote una explicación sobre la importancia de la temperatura en la metrología. Pues bien, hoy día ya son muchos los talleres de mecanizado que incorporan en su parque de maquinaria una máquina de medición por coordenadas (MMC).

Estas máquinas necesitan estar aisladas en una sala climatizada, para garantizar las medidas exactas de las piezas. Son máquinas muy frágiles, que debemos tratar con mucho cuidado.

Para que te hagas una idea aproximada, te diré que son una especie de fresadora. Cuentan con los tres ejes principales y, al igual que las fresadoras, se les pueden ir añadiendo más ejes, incorporando cabezales automáticos con posicionamientos fijos o multiposición y un largo etcétera de accesorios.

En lugar de colocar una herramienta de corte en su cabezal, ponemos unas puntas que suelen ser de rubí y que varían en diámetros y longitudes para poder adaptarse a las necesidades y llegar a los lugares más inaccesibles.

Al tratarse de máquinas muy precisas, la forma de trabajar es por contacto.

Cuando la punta toca sobre una superficie con un leve roce, ya puede detectar esa posición y enviarla al control.

A medida que vamos haciendo contactos en distintas posiciones, conseguimos más información sobre la pieza y, después, el control nos podrá decir dónde se encuentran esos puntos y las distancias que hay entre ellos.

Estas máquinas trabajan con softwares especiales creados para ellas específicamente y, al igual que en el mecanizado, podremos programar o trabajar con la máquina de forma «manual» o definiendo los puntos sobre un modelo CAD, y el control se encargará de mandar a la punta de medición a dichos puntos.

También podemos utilizar otro tipo de sistemas, como el que tienes en la imagen.

Es una sonda de medición, integrada en nuestra máquina, y la utilizaremos para varios trabajos; entre otros, los de tomar ceros en la pieza.

En los capítulos sobre utillajes y programación ISO, te explico un poco más acerca de su funcionamiento.

Otro sistema para hacer mediciones rápidas, aunque menos versátil, son los microscopios de medición. Nos ayudan a visualizar el perfil de la pieza y tomar las medidas que necesitemos de ellas.

Como ves, el proceso de medición ha evolucionado mucho; ya no resulta suficiente con saber utilizar un calibre y un micrómetro. Los clientes necesitan certificados y controles dimensionales que acrediten que las piezas cumplen con medidas, rugosidades y una serie de normativas cada vez mayores.

Por esta razón, es obligatorio contar con este tipo de máquinas y acompañar nuestras piezas de un certificado con el que se garantice que las medidas han sido verificadas con una máquina que cumple unas normativas y, cada cierto tiempo, dicha máquina pasa un control y una revisión por una empresa homologada.

Supongo que ya te has dado cuenta de que, hoy día, el uso del calibre sigue siendo necesario, aunque podemos reducir su trabajo casi exclusivamente para el taller propiamente dicho.

En cuanto necesitamos precisión, optaremos por otro tipo de sistemas más sofisticados.

Te dejo unas imágenes sobre diferentes sistemas. Puedes buscar información sobre lo que más te llame la atención en https://www.hexagonmi.com/es-ES/products/metrology-hardware.

No debes confundir una máquina convencional con una máquina antigua o vieja.

Estos dos tornos pertenecen al mismo fabricante, pero han pasado unos cuantos años entre ellos.

En la imagen superior, puedes ver cómo eran los primeros tornos Pinacho que se fabricaron y, en la imagen inferior, tienes los tornos que se fabrican hoy día.

Este libro trata sobre el mecanizado CNC, así que no vamos a perder mucho tiempo hablando sobre máquinas convencionales. De todas formas, creo que es necesario una pequeña descripción de algunas máquinas, ya que, por muy moderno que sea nuestro taller, siempre necesitaremos la ayuda de este tipo de máquinas para trabajos concretos.

En esta imagen, puedes ver el típico torno convencional con avances automáticos, gracias a una caja de engranajes y, además, dispone de un visualizador de cotas, donde podemos ver la posición de la herramienta y trabajar de una manera más cómoda, rápida y precisa.

Es muy raro estar en un taller de mecanizado y no encontrarte con un torno de este estilo.

La verdad es que representa una buena opción contar con la ayuda de uno. Siempre vamos a necesitar retocar un casquillo, ajustar un eje, hacer una arandela, acometer una reparación… Y, para estos casos, no imagino nada mejor.

También tenemos nuestra fresadora convencional que, al igual que el torno, cuenta con avances automáticos y visualizador de cotas. Esta máquina también nos la encontraremos en los talleres, aunque con mucha menos frecuencia que el torno. Se necesita más destreza para usarla, porque se compone de más ejes, y el uso de varias palancas, a la vez, puede resultar algo más complejo.

Otra máquina que no puede faltar en el taller es un taladro de columna.

En la imagen, se muestra un taladro radial.

Es como un taladro de columna, pero suele ser más grande y potente, además de constar de un brazo, por donde se desliza el cabezal de taladrar, con el fin de poder trabajar piezas grandes.

En lugar de desplazar y mover continuamente la pieza, lo que movemos es el cabezal, desplazándolo o girándolo.

Podemos hacer muchos trabajos con muy buenas calidades, acabados y tolerancias con máquinas convencionales, sin necesidad de saturar, en muchos casos, nuestras máquinas CNC.

Los conos Morse son acoplamientos cónicos empleados en taladros, contrapuntos de tornos convencionales y algunos portaherramientas en máquinas CNC.

Existen diferentes tamaños, que se pueden ir acoplando unos en otros, hasta conseguir el tamaño necesario para acoplar en nuestra máquina.

No ofrecen gran precisión ni concentricidad y no son seguros a altas revoluciones. Reduciremos su uso para máquinas convencionales y en casos concretos en las máquinas CNC.

Otra de nuestras máquinas indispensables es la sierra.

Pocas veces verás sierras de vaivén, puesto que son más lentas y admiten menos opciones de trabajo.

Se puede decir que este tipo de máquinas ya forman parte de los museos, más que de los talleres.

En virtud del tamaño de la sierra, podremos hacer cortes más o menos grandes.

Normalmente, una sierra de tamaño medio presenta un sistema hidráulico para la subida de la cinta, y la bajada se regula mediante un cilindro hidráulico, que la deja ir bajando por su propio peso.

Puede hacer cortes en ángulo.

También nos encontraremos con sierras con un sistema de avanzabarras incorporado, con el que se empuja el material para cortar hasta unas distancias previamente programadas y que puede trabajar de forma autónoma, para realizar varios cortes iguales.

Y, por supuesto, también hay sierras CNC programables y que realizan cortes a diferentes distancias, con diversos ángulos y variando las velocidades y revoluciones de corte, según las necesidades.

Uno de los trabajos que nos ocasionará más dolores de cabeza será el roscado, sobre todo cuando hablamos de roscas pequeñas o con materiales duros.

Y es que no hay nada peor que, después de muchas horas de fabricación de una pieza, y cuando ya la tienes casi finalizada por completo, se rompa un macho de roscar dentro de la pieza.

En esta imagen se muestra una roscadora manual.

Esta herramienta se suele usar bastante en los talleres. Se trata de un brazo que se mantiene equilibrado con la ayuda de unos amortiguadores. Se puede mover fácilmente, a cualquier posición de la mesa de trabajo, pero lo más importante es que su cabezal permanece perfectamente perpendicular a la mesa, lo que garantiza conseguir un roscado muy bueno, fácil y, sobre todo, bien recto.

En su cabezal tiene un motor hidráulico que se acciona solo con dos botones, para dar giro a derechas y giro a izquierdas, lo que nos permite enroscar y desenroscar el macho, dando igual si la rosca es a derechas o a izquierdas.

Algunos fabricantes usan un motor eléctrico; hasta incluyen un tope regulable para la profundidad del roscado pues, cuando se acciona, la máquina, automáticamente, invierte el giro y saca el macho de roscar de inmediato del agujero ya roscado. La ventaja de usar esta herramienta en lugar de roscar a mano radica en, primeramente, su rapidez y, después, en realizar una rosca recta. Porque hacer una rosca a mano e introducir el macho perfectamente recto puede resultar complicado en ocasiones, por mucha experiencia que tengamos. Ya sé que insistí mucho en lo recta o perpendicular que ha de estar la rosca, pero, a veces, no se le da la importancia que merece y, cuando toca roscar un tornillo en una rosca torcida, puede constituir un gran problema, de difícil solución.

Y, ya que hablamos de la reparación de una rosca, te diré que sí, que se puede recuperar una pieza que tenga una rosca estropeada. El proceso consiste en colocar un inserto helicoil como el de la imagen.

Lo primero que hay que hacer es retaladrar el agujero con la rosca estropeada a una medida algo mayor; después, hacer una rosca especial para el inserto y, luego, introducir el inserto. Y ya estaría lista la pieza con la rosca reparada y con el mismo diámetro y paso de rosca que tenía. Hace falta un poco de experiencia para hacer este trabajo. Normalmente, se suele comprar un kit donde se incluye la broca con el diámetro exacto y el macho especial para la rosca del inserto, además de un útil para colocarlo.

Estas son las pinzas que utilizan las roscadoras manuales, pero también sirven para las máquinas CNC.

Las pinzas tienen un enchufe rápido para facilitar el cambio. Vamos a necesitar una para cada medida de macho. Lo especial de estas herramientas reside en que cuentan con un embrague regulable manualmente y su trabajo consiste en no forzar el macho más allá de la fuerza a la que esté regulado. En el caso de que el macho lleve demasiado esfuerzo, exista mucha viruta o le cueste demasiado hacer la rosca; entonces, en lugar de forzar hasta romper, el embrague salta y el macho no gira.

Si invierto el giro, el macho vuelve a girar y puedo de nuevo insistir en el roscado. Para los machos de métricas más pequeñas, el embrague se regula de forma muy sensible y, para grandes roscas, el embrague se regula con más presión, ya que hacer una rosca grande necesita mucho esfuerzo y el macho soporta mejor esa presión.

Mortajadora: el mortajado es un proceso con el cual se busca arrancar viruta para conseguir ranuras longitudinales. Su uso más habitual es el mecanizado de chaveteros.

La herramienta con forma de cuchilla hace un movimiento de subida y bajada, mientras la pieza situada en la mesa avanza hacia delante y hacia atrás.

Cuando la herramienta desciende, choca con la pieza y arranca material durante el recorrido regulado hasta un tope; después, la pieza se aleja, para que la herramienta suba y no roce con la pieza. A continuación, vamos incrementando el desplazamiento de la mesa y la herramienta continúa bajando y arrancando material. Este proceso es lento: por cada bajada de la herramienta, podemos avanzar la mesa unas pocas décimas o centésimas de milímetro, dependiendo de la dureza del material.

Como veremos en sucesivos capítulos, este trabajo lo podemos realizar en tornos y fresadoras CNC, aunque este tipo de máquinas está especialmente diseñado para tales trabajos y, además, es una buena ayuda para quitar carga de trabajo a las máquinas CNC, que normalmente son las que disponen de menos horas libres de trabajo.

Nos faltan muchas máquinas más sobre las que hablar, cuyo trabajo también consiste en el arranque de viruta, pero no quiero extenderme demasiado.

De todos modos, y por si te quedas con dudas, puedes buscar algo de información sobre máquinas como:

Brochadora: el brochado es un procedimiento de mecanizado por arranque de viruta, cuya herramienta se denomina «brocha». Tiene forma de barra y su superficie contiene múltiples dientes. La brocha se hace pasar por un orificio o una superficie, con el fin de obtener progresivamente el perfil de la brocha utilizada.

Veremos cómo realizar este proceso en máquinas CNC.

Bruñidora: el bruñido es un proceso de superacabado con abrasivo que se realiza a una pieza, con el objetivo de elevar la precisión y calidad superficial, además de mejorar la geometría (cilindricidad o redondez).

Máquina de electroerosión por penetración: este método de arranque de viruta ya difiere del concepto que tienes hasta ahora del mecanizado.

Esta máquina trabaja con un electrodo, que normalmente es de cobre y al cual hemos dado una forma en concreto. Por medio de descargas eléctricas, ese electrodo desgasta la pieza, dejando la forma del electrodo en la pieza.

Esta explicación es solo una idea general para empezar. Dicho procedimiento resulta bastante complejo y requiere de una muy amplia explicación.

Máquina de electroerosión por hilo: como la máquina anterior, ya te puedes imaginar que trabaja desgastando el material con descargas eléctricas, pero, a diferencia de la electroerosión por penetración, esta máquina tiene un hilo que está en continuo movimiento y el cual, al avanzar, corta la pieza.

Este proceso se utiliza para conseguir tolerancias muy precisas en zonas imposibles de acceder con otros medios. Además, no importa lo dura que sea la pieza; es capaz de cortar casi cualquier material que se le ponga por delante. Normalmente, realiza mejor su trabajo cuanto más duro es el material que cortar.

Gracias a que las máquinas cada vez cuentan con más ejes, pueden hacer trabajos increíbles.

Sí, lo sé. Las máquinas de electroerosión por hilo deben estar con las máquinas CNC y no con las máquinas convencionales. Las he mencionado aquí, para que tengas presente los dos tipos de electroerosión más empleados.

En la electroerosión por penetración, el electrodo solo realiza movimientos de arriba hacia abajo y, por lo tanto, no necesita un control para la gestión de los ejes aunque, por supuesto, también hay versiones CNC.

En la electroerosión por hilo, podemos trabajar con muchos ejes a la vez y necesitamos, sin duda, un control numérico para poder hacer la programación.

¿Recuerdas que, al principio del libro, hablábamos de que los talleres cada vez se parecen más a un laboratorio que a una mina de carbón? Pues esto se encuentra directamente relacionado con las máquinas.

Las máquinas antiguas, ya sean máquinas convencionales o CNC, apenas disponen de cierres, chapas, carcasas o carenados que eviten que, al utilizarlas, la viruta, la taladrina, los aceites de corte, etc. salgan despedidos en todas direcciones y ensucien cuanto rodea a la máquina.

Las máquinas modernas, por lo general, se fabrican con carenados, que hacen que la máquina sea estanca y la viruta y la suciedad que se producen al trabajar se queden dentro de la máquina y, así, mantener la zona de trabajo limpia.

Por supuesto, hay excepciones. Las máquinas de grandes dimensiones, ya sean tornos o fresadoras, suelen permanecer al aire.

Antes de empezar a hablar sobre las máquinas CNC,