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ANALISIS DEL MOVIMIENTO DE MECANISMOS PLANOS

Definición de análisis

Distinción y separación completa de las partes de un todo hasta llegar a conocer sus principios
o elementos. Descomposición.

Examen detallado de los hechos para conocer sus elementos constitutivos, sus características
representativas, así como sus interrelaciones y la relación de cada elemento con él.

Definición de movimiento

Acción de moverse. Estado de los cuerpos mientras cambian de posición o de lugar.
Propaganda de ideologías, religiones, etc. Alteración numérica en el estado de una cuenta.
Inquietud, conmoción.

Definición: Los planos son documentos gráficos que definen, completamente, una obra en
conjunto y en sus partes (detalles)

Importancia: la importancia viene por ser un documento contractual (en caso de contradicción
con otros documentos del proyecto prevalece lo de los planos). Nos define las relaciones dentro
de los agentes del proyecto

Existen dos formas de movimiento: rotación y traslación.

Rotación. Ocurre cuando un cuerpo rota sobre uno de sus ejes principales. Si el cuerpo es
esferoidal y el eje del movimiento pasa a través de su centro, el cuerpo permanecerá en un
lugar primitivo en el espacio. En este sentido, el cuerpo no sufrirá ningún cambio en su posición.
Por otra parte, el cuerpo durante el movimiento rotatorio cambiará constantemente su
orientación en el espacio. Si por el contrario el eje sobre el cual se realiza la rotación se
encuentra por fuera del cuerpo, éste será desplazado a lo largo de una trayectoria circular, cuyo
radio es por supuesto igual a la distancia desde el cuerpo al eje del movimiento. Durante este
cambio en la posición o desplazamiento desde un punto a otro en el espacio, el cuerpo
continuará alterando su orientación en el espacio.

Traslación. Se produce cuando un cuerpo es desplazado a lo largo de uno de sus ejes
principales. El cuerpo se desplaza entonces en el espacio desde un punto a otro y experimenta,
por ello, un cambio de posición. Esto se refiere tanto al cuerpo en su totalidad como a cada una
de sus partes. Por otro lado, ni el cuerpo ni sus partes por separado están sometidos a cambio
alguno en su orientación en el espacio. Un movimiento traslatorio se mide en unidades lineales,
lo que significa que el tamaño absoluto de los mecanismos articulares deben tenerse en cuenta
al compararse el efecto de varias traslaciones.

Los movimientos rotatorios pueden ser producidos tanto si el disco permanece quieto en ambos
lados, como si se mueve en el eje intercondíleo. Si la traslación del disco y la rotación condilar
se producen al mismo tiempo, da lugar a un movimiento de bisagra combinado con uno de
traslación.

CINEMÁTICA Y CINÉTICA

Cinemática
Estudio del movimiento sin consideración de las fuerzas.

Cinética
Estudio de fuerzas en sistemas en movimiento.

Un propósito principal de la cinemática es crear (diseñar) los movimientos deseados de los
elementos mecánicos considerados, y luego calcular matemáticamente las posiciones,
velocidades y aceleraciones que tales movimientos generarán sobre dichos elementos.

MECANISMOS Y MÁQUINAS

Mecanismo
Sistema de elementos dispuestos para transmitir movimiento en un modo predeterminado.
Ejemplos: sacapuntas de manivela, obturador de cámara fotográfica, reloj analógico, silla
plegadiza, lámpara ajustable de escritorio y sombrilla.

Máquina
Sistema de elementos dispuestos para transmitir movimiento y energía en un modo
predeterminado. Ejemplos: batidora o mezcladora de alimentos, puerta de la bóveda de un
banco, engranaje de transmisión de un automóvil y robot.

MECANISMOS

Todas las máquinas se componen de mecanismos . Un mecanismo es un dispositivo que
transforma un movimiento y una fuerza de entrada en otra de salida.

Podemos encontrar distintos tipos de mecanismos como: Polea, Biela-Manivela, Leva,
Engranajes, Tornillo sin fin y Rueda helicoidal, Cadena y piñones, Piñón-Cremallera, Manivela,
Tornillo, Palancas, Mecanismos articulados.

Fresadora

Es una de las máquinas herramienta más versátiles y útiles en los sistemas de manufactura.
Las fresas son máquinas de gran precisión y se utilizan para la realización de desbastes,
afinados y súper acabados.

Algunas de sus principales características son que su movimiento principal por lo regular lo
tiene la herramienta y que la mesa de trabajo proporciona el avance y la profundidad de los
cortes.

Los trabajos que se pueden realizar por una fresadora son diversos, se pueden fabricar los
dientes de un engrane, un cordón en una placa, un cuñero o formas determinadas sobre una
superficie.

Como se observa en el cuadro anterior las herramientas para las fresas pueden trabajar con su
superficie periférica o con su superficie frontal, en el caso del trabajo con la superficie periférica

este trabajo puede ser en paralelo o en contra dirección como se puede observar en las
ilustraciones. Con el trabajo en contra dirección la pieza tiende a levantarse, por lo que hay que
fijar fuertemente a la misma. Cuando el trabajo es en paralelo la fresa golpea cada vez que los
dientes de la herramienta se entierran en la pieza.

Durante cada revolución los dientes de la las fresas sólo están una parte de la revolución
desprendiendo viruta el resto del tiempo giran en vacío y pueden refrigerarse.

Eslabonamientos planos.

Los mecanismos se usan en una gran variedad de máquinas y dispositivos mecánicos. El
eslabonamiento de lazo cerrado mas simple es el de cuatro barras, este tipo de eslabonamiento
de cuatro barras es la cadena más básica de eslabones que esta conectada por medio de
pasadores que permiten movimiento relativo entre los eslabones. No obstante que se trata de
un mecanismo simple, las cuatro barras forman un mecanismo muy versátil usado en miles de
aplicaciones prácticas.

Los eslabonamientos de cuatro barras tienen un amplio rango de uso principalmente industrial.
El desarrollo de un mecanismo de cuatro barras para la prótesis de una mano con referencia a
siete posiciones es un ejemplo, también se emplean para tareas de carga y descarga de
moldes de fundición, en donde resulta peligrosos que los operarios lo hagan manualmente
debido al calor y los gases generados. Aunque esas aplicaciones son bastante diferentes,
existe una clasificación de acuerdo a la tarea que se quiere realizar, existen tres categorías:

1.- Generación de función. Es un eslabonamiento en el que el movimiento relativo entre
eslabones conectados a tierra es de interese. En la generación de función, la tarea no requiere
un punto trazador de trayectoria sobre el eslabón acoplador.

2.- Generación de trayectoria. Es un eslabonamiento en donde es de intereses solo la
trayectoria de un punto trazador y no la rotación del eslabón acoplador.

3.- Generación de movimiento: es de interés el movimiento total del eslabón acoplador; las
coordenadas x, y del punto trazador de trayectoria y la orientación angular del eslabón
acoplador.

Máquinas fresadoras de CNC.

Con frecuencia sucede que las piezas a maquinar ocupan sólo un área pequeña de la mesa. En
estos casos no es necesario tener una fresadora de gran tamaño y costo para poder realizar el
trabajo y se puede emplear una máquina fresadora pequeña.

Una fresadora pequeña es la solución ideal para automatizar las operaciones de maquinados
pequeños, para las cuales no es rentable emplear una máquina de mayor tamaño. Cuenta con
tres ejes controlados por computadora: dos en la mesa y uno en el husillo. Su cabina de
protección (opcional) facilita la limpieza de la zona de trabajo circundante pues la mantiene libre
de virutas y aceites, además de proporcionar mayor seguridad al operador.

Maquinados en una fresadora de CNC: trabajos de taladrado, barrenado, troqueles,
maquinados en general, modelos y moldes pequeños en metales preferentemente blandos.

Una vez programada la máquina, ésta ejecuta todas las operaciones por sí sola, sin necesidad
de que el operador esté manejándola. Esto permite aprovechar mejor el tiempo del personal
para que sea más productivo

CNC significa "control numérico computarizado". En una máquina CNC, a diferencia de una
máquina convencional o manual, una computadora controla la posición y velocidad de los
motores que accionan los ejes de la máquina. Gracias a esto, se pueden ejecutar movimientos
que no se pueden lograr manualmente como círculos, líneas diagonales y figuras complejas
tridimensionales.

El término "control numérico" se debe a que las órdenes dadas a la máquina son indicadas
mediante códigos numéricos.

Conclusiones.

La automatización del proceso de carga y descarga de piezas prismáticas en una fresadora de
CNC, que se lleva a cabo actualmente en el laboratorio de manufactura del Instituto
Tecnológico de Puebla es una representación de los procesos que se llevan a cabo en forma
real en la industria, por tal motivo tiene una gran aplicación, además el uso de los mecanismos
planos y espaciales es la base para poder automatizar infinidad de procesos y resolver
problemas de otras áreas como por ejemplo en medicina a través del diseño de prótesis. Con la
automatización de los procesos se busca mejorar los tiempos de respuesta y mejorar la
productividad de los procesos, aunque en la gran mayoría de los casos se opta por utilizar
robots manipuladores con un grado de automatización elevado y costoso para llevar a cabo
esta tarea de coger y colocar, aquí solo es necesario diseñar un mecanismo con un mínimo de
grados de libertad, utilizando eslabonamientos planos y una pinza o tenaza para poder sujetar
las piezas.

Actualmente debido al desarrollo tecnológico de los sistemas CAD-CAM y las máquinas de
control numérico, se requiere implementar nuevos dispositivos, aplicar técnicas de mejora
continua en los procesos de producción, para mejorar el desempeño de las máquinas y hacer
que estas máquinas se vuelvan mas inteligentes para detectar problemas que se puedan
presentar durante el proceso, del mismo modo se busca liberar al operador de algunas tareas
dando como resultado que el operador se vuelva mas funcional.

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