Pull Studs (Tirador de portaherramientas CNC)

INTRODUCCIÓN

En el siguiente trabajo, mostraremos una pieza que elegimos como elemento de estudio para poder aplicar los conceptos aprendidos durante el cursado de la materia.
Nuestra pieza es una de las tantas, pero no menos importante, componente de un centro de mecanizado. Elegimos un “pull studs”, también llamado “retention knob”, y conocido en español como “tirador”. Que pasaremos adetallar a continuación, pero antes que nada vamos a dar una pequeña introducción a lo que es un centro de mecanizado.
Un centro de mecanizado es una máquina altamente automatizada para fabricar piezas conformadas por arranque de viruta, es capaz de realizar múltiples operaciones de maquinado en una instalación bajo CNC (control numérico computarizado) con la mínima intervención humana. Lasoperaciones típicas son aquellas que usan herramientas de corte rotatorio, como cortadores y brocas.
















CONCEPTO Y TIPOS DE TIRADORES PULL STUDS

Los pull studs o tiradores sistema ER, permiten tirar y centrar automáticamente a la porta boquillas
en el husillo de la máquina, su cuerpo está construido con acero de mediana aleación y tratado térmicamente.
Es la únicaparte que conecta el centro de mecanizado, ésta pieza fija la herramienta y tiene que enfrentarse a fuerzas de corte severas. Por estas razones se considera un elemento consumible, por lo que se realizan inspecciones periódicas a la pieza, y el intercambio es esencial.
Hay dos métodos diferentes de fijación: uno consta en una sujeción de tipo collect (pinza), y el otro en un sistema de bloqueo debolas.

En algunos casos los pull studs son utilizados sin una inspección regular; debido a la falta de inspección y a las fuerzas cíclicas causadas por las vibraciones durante el mecanizado la pieza falla por fatiga.
La mayoría de la rotura se produce debido a las impurezas en el material. Las impurezas eventualmente se convierten en grietas debido a las fuertes fuerzas de corte yvibraciones. Otras razones para la rotura son causadas por abolladuras, creados a partir de los sistemas de retención del sistema de bloqueo por bolas, en comparación con los sistemas de tipo pinza de contacto doble. Puede haber varias ocasiones en que la corrosión puede ser un problema, esta puede ser ocasionada por el refrigerante soluble en agua; con el aumento de la corrosión disminuye la resistenciade la pieza, por lo cual la vida útil se ve gravemente afectada.
Pull studs con un agujero pasante por el eje de simetría de la pieza para el refrigerado interno.
Una elección incorrecta de un pull studs puede causar daños en el husillo de la máquina, el soporte de la herramienta, y puede causar un riesgo de seguridad grave.
TIPOS Y DISTRIBUCIÓN DE CARGAS
Se relevó la pieza por medio deobservación directa y mediciones realizadas con calibre.










A- Superficie rectificada cuyo fin es recibir el golpe que permite la liberación del cono.

B- Cono de entrada de la cabeza del tirador: provoca la apertura de la pinza de sujeción.

C- Cilindro cuya superficie está rectificada que permite la entrada de la pinza de sujeción.

D- Cono de salida de la cabeza deltirador: permite que la pinza realice una correcta sujeción.

E- Vástago del tirador.

F- Superficies paralelas para ajuste y desajuste del tirador en el cono.

G- Superficie rectificada normal al eje del tirador para asegurar que el cono y el tirador queden perfectamente alineados.

H- Superficie cilíndrica concéntrica al eje longitudinal del tirador que permite centrar el conoportaherramientas.

I- Salida de rosca.

J- Rosca que permite la unión entre el cono portaherramientas y el tirador.

K- Chaflanes: facilitan la introducción de un cilindro dentro de otro.

L- Radios de empalme: disminuyen la concentración de tensiones.
Luego de un análisis se llegó a la conclusión de que la zona más sometida al desgaste es la C debido a los números ciclos de carga y descarga de la...