Universidad Nororiental Gran Mariscal de Ayacucho Facultad de Ingeniería Mención: Mantenimiento Industrial
Cátedra: Proceso de Manufacturas
Profesor:
Ing. Marcos Carrión
Integrantes:
Eduardo Palacio C.I.: 18.013.553 Sánchez Anyela C.I.: 17.838.573 Milagros León C.I.: 19.297.102 Miriannys Hernández C.I. 20.740.984 José Barrios C.I.: 23.496.330 Timothy Bravo C.I.: 19.390.172
Ciudad Bolívar, Noviembre de 2011 1
Índice
Introducción ................................................................................................................................. 3 Cepilladora................................................................................................................................... 4 Principio de funcionamiento .................................................................................................. 5 Esquema de la cepilladora. ....................................................................................................... 6 Grafico del principio de funcionamiento .................................................................................. 6 Partes principales de una cepilladora ..................................................................................... 6 Descripción de la cepilladora. ................................................................................................... 7 Tipo de trabajo y movimientos .................................................................................................. 8 Herramientas de corte para cepillos de codo. ....................................................................... 9 Ajustes del cepillo. ................................................................................................................ 10 Ajustes del carro. .................................................................................................................. 11 Ajustes de velocidad y avance. .......................................................................................... 11 Avances. ................................................................................................................................ 11 Tipos de cepilladora ................................................................................................................. 12 El cepillo tipo biela. ............................................................................................................... 12 El cepillo hidráulico. ............................................................................................................. 13 El cepillo de mesa. ............................................................................................................... 13 Cepilladoras de dos montantes. ......................................................................................... 14 Cepilladoras de un montante. ............................................................................................. 14 Conclusión ................................................................................................................................. 16 Bibliografía ................................................................................................................................. 17
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Introducción
La cepilladora para metales se creó con la finalidad de remover metal para producir superficies planas horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza de trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o directamente en la mesa. Las cepilladoras tienen un sólo tipo de movimiento de su brazo o carro éste es de vaivén, mientras que los movimientos para dar la profundidad del corte y avance se dan por medio de la mesa de trabajo. Los cepillos emplean una herramienta de corte de punta, semejante a la del torno. Ésta herramienta se fija a un portaútilies o poste, fijado a su vez a una corredera o carro, como ya se mencionó, esta tiene movimiento de vaivén, empujando la herramienta de corte de un lado a otro de la pieza. La carrera de la corredera hacia adelante es la carrera de corte. Con la carrera de regreso, la herramienta regresa a la posición inicial. Cuando regresa, la mesa y la pieza avanzan la cantidad deseada para el siguiente corte, es decir, un arete (carro) impulsa la herramienta de corte en ambas direcciones en un plano horizontal, con un movimiento alterno. Éste movimiento rectilíneo alternativo comprende una carrera activa de ida, durante la cual tiene lugar el arranque de viruta, la carrera de retorno pasiva en vacío. Es por ello que resulta importante la utilización de esta máquina herramienta para mecanizado.
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Cepilladora
Es una operación mecánica con desprendimiento de viruta en la cual se utiliza una máquina llamada cepillo y el movimiento es proporcionado en forma alternativa, y se usa una herramienta llamada buril. La cepilladora, llamada también con frecuencia labrante, se utiliza fundamentalmente para "planear" o "aplanar" una superficie de madera. Si la superficie cepillada es la cara de la pieza a la operación se la define como "planeado", mientras que si la superficie cepillada es el canto de la pieza a la operación se la denomina como "canteado". Se pretende con esta operación que la superficie sea recta en la dirección longitudinal y en la transversal y que diagonalmente no presente torsión alguna, es decir, que no esté "alabeada". La cepilladora está formada de un bastidor que soporta el plano de trabajo rectangular, compuesto de dos mesas horizontales entre las cuales está situado el árbol portacuchillas. La cepilladora, es una maquina un tanto lenta con una limitada capacidad para quitar metal. Codo se utilizan sobre todo para el maquinado de superficies horizontales, verticales o angulares. Se pueden utilizar para maquinar también superficies cóncavas o convexas. Existen diferentes tipos de cepillo, a los cuales se les conoce como limadoras, los cepillos se miden de acuerdo a la capacidad de carrera del camero así como a la capacidad y carrera de la mesa. Esta máquina se presta para trabajar piezas de hasta 800 mm de longitud. A causa de su movimiento principal horizontal la llaman también mortajadora horizontal. Generalmente en piezas de gran tamaño que se maquinan en el cepillo de mesa no se utilizan prensas ya que serían de dimensiones extremosas, para esto se recomienda la utilización de bridas, tornillos, tirantes o soportes especiales, diseñados especialmente para un trabajo específico.
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En el cepillado debe verificarse que la herramienta se levante por medio de la charnela en el retroceso, ya que de no hacerse se corre el riesgo de despostillar o desafilar la herramienta. El operador llamado cepillista debe tener conocimientos en materias tales como: matemáticas, mantenimiento, metrología, afilado, ajuste, etcétera. Principio de funcionamiento
Para el vaivén del carro se usa una corredera oscilante con un mecanismo de retorno rápido. El balancín pivotado que está conectado al carro, oscila alrededor de su pivote por un perno de cigüeñal, que describe un movimiento rotatorio unido al engranaje principal. La conexión entre el perno de cigüeñal y el balancín se hace a través de un dado que se desliza en una ranura en el balancín y está movido por el perno del cigüeñal. De ésta manera, la rotación del engranaje principal de giro mueve el perno con un movimiento circular y hace oscilar al balancín. El perno está montado sobre un tornillo acoplado al engranaje principal de giro, lo que permite cambiar su radio de rotación y de ésta forma variar la longitud del recorrido del carro porta herramienta. El recorrido hacia adelante o recorrido cortante, requiere una rotación de unos 220º del engranaje principal de giro, mientras que el recorrido de vuelta requiere solamente 140º de rotación. En consecuencia la relación de tiempos de recorrido cortante a recorrido de retorno es del orden de 1.6 a 1. Para poder usar varias velocidades de corte, existen engranajes apropiados de transmisión y una caja de cambios, similar a la transmisión de un automóvil.
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Esquema de la cepilladora.
Grafico del principio de funcionamiento
Partes principales de una cepilladora
Carrera de carro 6
Ancho máximo de cepillado
Largo de la mesa de trabajo
Ancho de la mesa de trabajo
Penetración máxima de la herramienta
Sección de herramienta
Altura de la pieza a cepillar
Ancho de la prensa giratoria
Dobles carreras por minuto (max - min)
Potencia de la máquina
Peso neto
Descripción de la cepilladora.
Los cepillos de codo son también conocidos como máquinas mortajadoras horizontales, pueden trabajar piezas de hasta 800mm de longitud y generan acabados de desbaste (ð) o de afinado (ð ð ). La cepilladora para metales se creó con la finalidad de remover metal para producir superficies planas horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza de trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o directamente en la mesa. Las Cepilladoras tienen un sólo tipo de movimiento de su brazo o carro éste es de vaivén, mientras que los movimientos para dar la profundidad del corte y avance se dan por medio de la mesa de trabajo. Los cepillos emplean una herramienta de corte de punta, semejante a la del torno. Ésta herramienta se fija a un portaútilies o poste, fijado a su vez a una corredera o carro, como ya se mencionó, esta tiene movimiento de vaivén, empujando la herramienta de corte de un lado a otro de la pieza. La carrera de la corredera hacia adelante es la carrera de corte. Con la carrera de regreso, la 7
herramienta regresa a la posición inicial. Cuando regresa, la mesa y la pieza avanzan la cantidad deseada para el siguiente corte, es decir, un arete (carro) impulsa la herramienta de corte en ambas direcciones en un plano horizontal, con un movimiento alterno. Éste movimiento rectilíneo alternativo comprende una carrera activa de ida, durante la cual tiene lugar el arranque de viruta, la carrera de retorno pasiva en vacío. A pesar de que las Cepilladoras se usan comúnmente para maquinar piezas de gran tamaño, también se utilizan para maquinar simultáneamente un número de partes idénticas y menores, que se pueden poner en línea sobre la mesa. El tamaño de un cepillo está determinado por la longitud máxima de la carrera, viaje o movimiento del carro. Por ejemplo, un cepillo de 17” puede maquinar un cubo de 17”.
Tipo de trabajo y movimientos
Los cepillos pueden generar escalones, chaflanes, ranuras o canales de formas especiales.
El movimiento principal lo tiene la herramienta, la cual va sujeta a una torre del brazo o ariete del cepillo. El movimiento de avance lo proporciona la mesa de trabajo por medio de un dispositivo llamado trinquete, el cual durante la carrera de trabajo de la herramienta no se mueve, pero al retroceso sí lo hace. El movimiento de penetración en el cepillo se logra por medio del ajuste de la mesa de trabajo. 8
mp = movimiento principal S = avance Ret. = retroceso a = penetración
Herramientas de corte para cepillos de codo.
Las herramientas de corte que se usan en los cepillos son semejantes a las que se usan en los tornos. La figura muestra herramientas de corte para diversas operaciones de maquinado que se llevan a cabo con el cepillo. La mayor parte de las herramientas de corte para cepillos sólo necesitan una pequeña cantidad de desahogo; por lo general de 3 a 5º para desahogo frontal y lateral. Los ángulos de inclinación laterales varían según el material que se esté maquinando. Para el acero se usa por lo general de 10 a 15º. El fierro colado necesita de 5 a 10º y el aluminio de 20 a 30º de inclinación lateral.
Los portaherramientas que usan los cepillos de codo también se asemejan a los de los tornos. Sin embargo, el agujero cuadrado por el que pasa la herramienta es paralelo a la base en los portaherramientas para cepillo. Con frecuencia se usa el portaherramientas universal o de base giratoria. 9
Como se ve en la figura el portaherramientas universal se puede girar para cinco tipos distintos de cortes. En los cepillos se usan varios tipos de sujetadores de piezas. En cada tipo se necesita prensar la pieza en forma rígida. Si la pieza se mueve durante una operación, puede dañar seriamente al cepillo, o al operador. La mayor parte de las piezas por maquinar en el cepillo se pueden sujetar en una prensa. Las barras paralelas se usan para soportar a la pieza sobre las quijadas de la prensa, en sentido paralelo a la mesa y parte inferior de la prensa. También se utilizan las bridas y los tornillos en T para fijar a las piezas o a las prensas sobre la mesa de trabajo. Ajustes del cepillo.
Antes y durante las operaciones de cepillado es necesario realizar ciertos ajustes. Estos ajustes bien realizados nos ayudarán a incrementar la producción. La mayor parte de las piezas que se maquinan en un cepillo se sujetan con una prensa, por lo tanto, los procedimientos, preparaciones y operaciones
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que se describen a continuación se aplican cuando la pieza se monta en una prensa. Ajustes del carro.
Se deben hacer los ajustes en el carro, antes de maquinar la pieza. Primero se debe ajustar la longitud de la carrera. Esto se hace haciendo girar el eje de ajuste de carrera o selector de carrera. La mayor parte de los carros tienen una escala con un indicador para señalar la longitud de la carrera. Ésta se ajusta cuando el carro está en su posición extrema de regreso. Por lo general se ajusta a una pulgada más de la longitud de la pieza que se va a maquinar. El segundo ajuste es para colocar la herramienta. El carro se ajusta de tal modo que la carrera pase por toda la longitud de la pieza. Para ajustar la posición correcta del carro, éste debe encontrarse en la posición extrema de la carrera de regreso. Ajustes de velocidad y avance.
La velocidad de un cepillo es el número de carreras de corte que hace el carro en un minuto. La que se seleccione para el cepillo depende de lo siguiente:
Tipo del material que se va a cortar.
Tipo de herramienta de corte.
Rigidez de la preparación y de la herramienta de maquinado.
Profundidad de corte.
Uso de fluidos de corte.
Existen tablas para determinar el número de dobles carreras recomendables, más adelante se muestra una de esas tablas. Avances.
El avance en el cepillo es la distancia que recorre la pieza después de cada carrera de corte. Por lo general, el avance necesario depende de las
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mismas variables que determinan las velocidades de corte. Los avances del cepillo de manivela se regulan mediante una biela de avance. Tipos de cepilladora
Cepillo tipo biela
Cepillo de codo hidráulico
Cepillo de mesa
Cepilladoras de dos montantes
Cepilladoras de un montante
El cepillo tipo biela.
Es una maquina un tanto lenta con limitada capacidad para quitar metal. Por tal razón esta siendo remplazada rápidamente en los talleres de trabajos diversos por la más versátil fresadora vertical. Sin embargo, muchas de estas máquinas herramientas se utilizan todavía en los laboratorios escolares y en talleres pequeños de trabajos diversos. Los cepillos de codo se utilizan sobre todo para el maquinado de superficies horizontales (planas), verticales (hacia arriba y hacia abajo), o angulares. Se pueden utilizar para maquinar también superficies cóncavas (curvadas hacia afuera). Tamaño
El tamaño de un cepillo de codo se determina por su recorrió máximo de avance, en pulgadas o en milímetros. Éste es casi lo mismo que el tamaño de la pieza cúbica más grande que se pueda maquinar en él. Los tamaños comunes van desde 7 hasta 36 pulg. (177.8 hasta 914.4 mm). En los talleres escolares, los tamaños más comunes son de 7,8, 10. 14 o 16 pulg. (177.8, 203.2, 250.0, 355.6 o 406.4 mm)
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El cepillo hidráulico.
Muchos de los cepillos de codo más grandes son de funcionamiento hidráulico. El ariete de este tipo de cepilladura se mueve por la presión de aceite proporciona por una bomba impulsada por un motor eléctrico. Para cambiar la dirección de la presión del aceite se utiliza una válvula inversora, lo cual hace cambiar la dirección en que se mueve el ariete. El avance de la mesa funciona también mediante la presión de aceite. Los cambios en la velocidad y el avance se hacen por medio de válvulas de control. Muchas cepilladoras hidráulicas tienen una mesa universal con dos superficies de trabajo, una sólida para cepillado plano y una angular y otra inclinable para trabajos en ángulos compuestos. El cepillo de mesa.
Este se emplea para maquinar superficies planas que sean demasiado grandes para el cepillo de codo. Se diferencia de este ultimo en que la mesa que sujeta la pieza de trabajo se mueve hacia adelante y hacia atrás bajo una herramienta estacionaria de corte. También se caracteriza por su gran capacidad de trabajo aunque cuenta con una mesa de longitud en donde se pueden montar piezas un poco largas y maquinarlas en toda su longitud por medio de dos o cuatro herramientas al mismo tiempo, esto sucede porque algunas Cepilladoras tan solo cuentan con dos portaherramientas en cada bastidor que tenga la maquina. Nomenclatura del cepillo de mesa de doble columna.
1. Bancada. Es la base a la cual vienen incorporadas las columnas, consta de guías de precisión en toda su longitud y soporta a la mesa. 2. Mesa. Soporta a la pieza y se mueve en forma alternativa a lo largo de las guías de la bancada. 3. Columnas. Son de construcción rígida y están colocadas a los lados de la bancada y la mesa, contienen los contrapesos para la corredera transversal y 13
están provístas en su parte frontal por guías para el desplazamiento vertical de la corredera transversal. 4. Puente. Une a las columnas para mayor rigidez de construcción y aloja a los mecanismos para el avance de la herramienta. 5. Corredera transversal. Es una pieza rígida horizontal montada a través y por encima de la mesa sobre las guías verticales de las columnas. Soporta a los cabezales superiores y proporciona los medios para el avance horizontal de las herramientas de corte. 6. Cabezales (superiores y laterales). Soportan las herramientas de corte y están equipadas con una charnela que levanta la herramienta para librar la pieza durante la carrera de retroceso de la mesa. 7. Tablero de control. Cepilladoras de dos montantes.
Son los tipos más usados porque ofrecen gran solidez. Se componen principalmente de una bancada de fundición, a los lados se levantan los montantes C (uno a la derecha y otro a la izquierda). Sobre la bancada van las guías para el desplazamiento de la mesa B, dicha mesa, que debe llevar la pieza a trabajar, puede trasladarse con movimiento alternativo de avance y retroceso. los montantes C llevan también guías laterales para el deslizamiento del travesaño D, que puede regularse en la altura mediante la rotación simultánea de dos husillos (visibles entre las guías de los montantes) y sus respectivos casquillos. A lo largo de dicho travesaño puede deslizarse, a su vez, un carro que lleva el carrillo porta herramienta y que realiza el movimiento transversal intermitentemente, según los desplazamientos proporcionales obtenidos al final de la carrera de retroceso de la mesa. Cepilladoras de un montante.
Se emplean para el planeado de superficies de piezas muy grandes que no caben entre los dos montantes de una de las Cepilladoras examinadas.
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Las características de estas máquinas son iguales a las ya expuestas, con la diferencia del travesaño, que se encuentra en voladizo y debe ser más robusto, a fin de soportar y evitar la vibraciones durante el arranque de viruta.
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Conclusión
A pesar de que las Cepilladoras se usan comúnmente para maquinar piezas de gran tamaño, también se utilizan para maquinar simultáneamente un número de partes idénticas y menores, que se pueden poner en línea sobre la mesa. El tamaño de un cepillo está determinado por la longitud máxima de la carrera, viaje o movimiento del carro. Las herramientas de corte que se usan en los cepillos son semejantes a las que se usan en los tornos. La mayor parte de las herramientas de corte para cepillos sólo necesitan una pequeña cantidad de desahogo; por lo general de 3 a 5º para desahogo frontal y lateral. Los ángulos de inclinación laterales varían según el material que se esté maquinando. Para el acero se usa por lo general de 10 a 15º Existen diferentes tipos de cepillo, a los cuales se les conoce como limadoras, los cepillos se miden de acuerdo a la capacidad de carrera del camero así como a la capacidad y carrera de la mesa. Esta máquina se presta para trabajar piezas de hasta 800 mm de longitud. A causa de su movimiento principal horizontal la llaman también mortajadora horizontal. Generalmente en piezas de gran tamaño que se maquinan en el cepillo de mesa no se utilizan prensas ya que serían de dimensiones extremosas, para esto se recomienda la utilización de bridas, tornillos, tirantes o soportes especiales, diseñados especialmente para un trabajo específico.
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Bibliografía
http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/maquinasherramien tasintroduccion/default2.asp http://html.rincondelvago.com/introduccion-a-las-maquinasherramientas.html http://html.rincondelvago.com/maquina-cepilladora.html http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/ NTP/Ficheros/001a100/ntp_091.pdf
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