I. INTRODUCCION: Desde hace unos siglos se viene desarrollando a gran marcha la industria metalúrgica para la construcción y tecnologías avanzadas. Esto ha dado paso a desarrollar nuevas formas o maneras de maquinar el metal para así darle una mejor terminación y mayor rendimiento en cada una de las áreas donde el metal es de suma importancia. Aunque Aunque no parezca casi todo lo que se ve y lo que funciona en la era moderna tiene piezas metálicas o fue hecho con alguna maquina o herramientas metálicas, dándole mayor importancia a la investigación y avances tecnológicos en lo que respecta a la industria del metal. Existen muchos tipos de máquinas de herramientas, cada una con una función y un uso específico, en esta oportunidad, se hablará de la cepilladora, que es capaz de aplanar o alizar una superficie metálica dependiendo de su longitud y grosor, en estas máquinas se opera mediante una traslación de la pieza que se afirma lentamente con la cuchilla para darle el terminado adecuado. Este tipo de maquina es muy común en la industria de fabricación de piezas metálicas y se viene usando desde la revolución industrial hasta la actualidad. Las cepilladoras no siempre fueron las más útiles en el pasar del tiempo, al comienzo de siglo XVIII se alisaban alis aban o se le daba una terminación plana con herramientas de mano como cincel y lima, desde que se empezó a fabricar en series grandes masas de piezas mecánicas, se decidió en remplazar estas herramientas con una maquina motriz capaz de hacer el trabajo más eficiente y rápido.
II.
MARCO TEORICO: 2.1. CONCEPTO 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, 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.
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. Generalmente en piezas de gran tamaño que se maquinan en el cepillo de mesa no se utilizan prensas ya que serían de dimensiones extremosas, extremosas, para esto se recomienda la utilización de bridas, tornillos, tirantes o soportes especiales, diseñados especialmente para un trabajo específico. .
El operador llamado cepillista debe tener conocimientos en materias tales como: matemáticas, mantenimiento, metrología, afilado, ajuste, etcétera. DIFERENCIAS ENTRE LIMADORA LIMADORA O CEPILLADORA DE CODO Y LA CEPILLADORA Las principales diferencias entre la limadora o cepillo de codo y la cepilladora de mesa son 2: a) En la limadora o cepillo de codo el movimiento principar de avance lo realiza la herramienta, mientras que la pieza solamente realiza los movimientos secundarios secundarios de avance transversal y de penetración, mientras que en la cepilladora de mesa, el movimiento principal los realiza la pieza mientras que la herramienta solamente realiza los movimientos secundarios, de avance transversal y de penetración. b) En la limadora solamente se monta una herramienta que trabajaría en la carrera de avance del carnero y retrocedería a su posición original sin trabajo, mientras que en la cepilladora de mesa, se pueden montar varias herramientas con la posibilidad de que estas trabajen trabajen una en la carrera de avance y otra en la de retroceso o varias en la carrera de avance.
2.2. PARTES DE LA CEPILLADORA.Estas son las partes más principales en lo que respecta a una cepilladora de madera:
2.2.1. CARRO.- conocido también como carnero, va montado en la parte superior del bastidor en unas guías de cola de milano o en V lateral cuya lubricación es continua. Va unido a un balancín el cual le dan un movimiento oscilatorio, por medio de una gran rueda dentada conductora provista de un perno o clavija ajustable (este perno actúa como una manivela que determina la longitud de la carrera del carro. En su extremo frontal lleva el cabezal portaherramientas. Esta parte realiza la función principal de la maquina, con su movimiento de vaivén proporcionado por un mecanismo de brazo oscilante. En el movimiento hacia delante, ósea, en la carrera de trabajo, la placa articulada es apretada por el esfuerzo de corte contra el soporte de la misma y en el movimiento de retroceso, o carrear de retorno o vacío, se levanta algo en virtud de su articulación con bisagra, con lo cual se evita el deterioro del útil y de la superficie que se trabaja.
2.2.2. MESA.- va montada en la parte frontal del cepillo, es soportada por el travesaño que va sujeto a las guías verticales del bastidor y tornillo que regula la altura. La mesa tiene movimiento vertical, transversal y giratorio, cuenta sin ranuras opera el montaje de accesorios de sujeción o directamente de las piezas. Las maquinas actuales cuentan con un soporte frontal para la mesa, que es necesario estar aflojando y apretando cada vez que movemos verticalmente la mesa; si no aflojamos el tornillo, al
mover la mesa llevamos el riesgo que se quiebren los engranes que realizan esta tarea. 2.2.3. BASE.- es una pieza fundida hueca sobre la cual van montadas las otras partes de la cepilladora; va anclada al piso. Sirve también de deposito para el suministro de aceite que circula por las partes móviles de la maquina.
2.2.4. BASTIDOR.- es la estructura donde se montan todos los mecanismos de transmisión, el carro, la mesa y el motor. Este sirve también de guía transversal para el desplazamiento de izquierda a derecha de la mesa. 2.2.5. CABEZAL PORTAHERRAMIENTAS.- montado en el extremo frontal del carro, tiene un movimiento de giro y desplazamiento para proporcionar profundidad de corte de a la herramienta. El movimiento de giro nos sirve para realizar corte inclinado sin necesidad de girar la mesa. El cabezal de herramienta sirve para sujetar las herramientas de corte. El soporte de la pieza va unido a un bloque de sujeción, el cual va colgado por su parte superior, a fin de permitir que la herramienta cabalgue sobre la pieza en la carrera de retorno. 2.2.6. MOTOR.- montado en la parte interna del bastidor proporciona todos los movimientos a la maquina. Todas las maquinas grandes cuentan con más de un motor.
2.2.7. ACCIONAMIENTO PRONCIPAL.- da a lugar al movimiento de ida y vuelta del carro de la limadora. El movimiento motor giratorio es transformado, generalmente, mediante una biela oscilante de corredera, en el movimiento rectilíneo del carro de la limadora. 2.2.8. MECANISMO DE ACCIONAMIENTO DEL CARNERO: Hay varios tipos de mecanismos de accionamiento del carnero: Por cremallera, por palanca oscilante, biela-manivela o hidráulico. El más utilizado es por colisa o accionamiento biela-manivela. Este mecanismo conecta el motor de accionamiento a una rueda o volante que gira con una velocidad angular constante. A su vez esta rueda, mediante un saliente regulable en distancia al eje de rotación de la rueda, obliga el movimiento en vaivén de una horquilla cerrada que tiene su extremo inferior anclado a un punto fijo, situado en el mimo plano vertical que el propio eje de rotación de la rueda. La horquilla va unida en su extremo superior a un elemento móvil en forma de U, que se desplaza, obligado por una guía, según una dirección contenida en el plano horizontal. Este elemento es solidario al carnero y le proporciona su movimiento de traslación en avance y retroceso.
El perfil de velocidades del elemento móvil y del carnero, se encuentra esquematizado en el esquema anterior, y a partir de
él, puede observarse que la velocidad de corte v, no es constante, ya que comienza con valores iniciales nulos en los extremos de los recorridos, hasta alcanzar los valores máximos durante los recorridos de avance (+v) y retroceso (-v). El valor máximo de la velocidad en el retroceso, es mayor que el valor máximo de la velocidad durante el avance. Asimismo el tiempo empleado en el retroceso es menor que el empleado durante el avance. 2.2.9. PORTA HERRAMIENTAS: Es la parte sobre la cual se fija la herramienta de corte. Esta provisto de un sistema (charnela) por el cual la herramienta se repliega el la carrera de retroceso para no incidir sobre la pieza.
2.2.10. MESA: Sobre las guías verticales de la parte frontal de la bancada se apoya un carro provisto de guías horizontales sobre las que de desplaza la mesa propiamente dicha, por tanto puede moverse verticalmente por desplazamiento vertical del carro. El accionamiento de la mesa puede ser mecánico o hidráulico. El movimiento de avance de la herramienta es automático. Un motor imprime movimiento rotatorio uniforme al disco-manivela a través de un mecanismo de engranajes. En la ranura del disco-manivela está dispuesta una espiga que puede desplazarse hacia el centro mediante el accionamiento de un husillo. La espiga lleva un pivote o taco de corredera que desliza en la guía de la biela oscilante. En virtud del movimiento de giro del disco-manivela, la biela oscilante que tiene su centro de giro al pie de la maquina, oscila a un lado u al otro con su extremo libre. Una articulación transmite al carro ese movimiento oscilante. Hay también maquinas cepilladoras con movimiento principal accionado hidráulicamente, el cual es muy ventajoso por la suavidad de su marcha, su velocidad es uniforme y
sobre todos que los impactos en el cambio del sentido del carro o mesa son totalmente amortiguados, se adapta a los cepillos de codo y de mesa. Su principal desventaja y por el cual no es de uso común, es su alto costo de mantenimiento La mesa de alimentación es generalmente la más larga de las dos, su reglaje en altura es a un nivel inferior al del plano horizontal de la mesa de salida que es tangente al cilindro engendrado por la arista de corte de las cuchillas. La diferencia en altura entre las dos mesas determina la profundidad de pasada (espesor de madera quitada por la herramienta).
2.3. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LA CEPILLADORA El árbol portacuchillas debe ser cilíndrico, en acero duro, cuidadosamente equilibrado dinámicamente; posee de dos a cuatro ranuras para el alojamiento de las cuchillas de corte fijadas mediante tornillos de anclaje. Árbol portacuchillas cilíndrico Este apartado merece especial atención por los problemas de accidentabilidad que pueden presentarse a partir de la mala fijación o incorrecto centrado de las cuchillas. Es importante dejar constancia de que los árboles portacuchillas de sección cuadrada están prohibidos por el artículo 103 de la Ordenanza Laboral de la Madera. Árbol portacuchillas de sección cuadrada.
Generalmente, las operaciones de planeado y canteado en una misma pieza de madera se ejecutan mediante dos pasadas consecutivas de la cara y el canto sobre el árbol portacuchillas de la cepilladora (la operación de canteado se realiza adaptando sobre la regla guía la cara previamente aplanada de la pieza). En la actualidad, algunas cepilladoras llevan incorporado un árbol de corte vertical, provisto de motor independiente que permite la realización simultánea de las operaciones de planeado y canteado. Cepilladora con árbol de canteado incorporado
III.
HERRAMIENTAS DE CORTE: La herramienta es de tipo monofilo, y similar a la empleada en operaciones de torneado, se encuentra sujeta en el extremo delantero del carnero, pudiendo ser regulada su posición en altura a fin de poder efectuar el movimiento de penetración.
Existen diferentes tipos de herramientas en función de la finalidad para la cual están diseñadas: Herramientas para desbaste, herramientas para acabado, herramientas de izquierdas, herramientas de forma, herramientas para operaciones especiales, para esquinas…
Dependiendo del material por el que se constituyen se pueden agrupar en: herramientas de acero rápido para herramientas HS, acero extrarrápido al cobalto HSS, o metales duros con base de carburo metálico. La herramienta es de tipo monofilo y de aspecto parecido a la del torno, con la particularidad de que es más robusta y sus ángulos de corte son distintos.
IV.
APLICACIONES:
Para suavizar y alisar la madera
Se utiliza para suavizar madera de fibra ondulada y veteada
Se utiliza para desbastar la madera en general
Se utiliza para hacer rebajes más detallados
Se utiliza para cortar y moldear o desbarbar rápidamente
Se utiliza para dar formas detalladas a la madera
Se utiliza para eliminar pequeñas protuberancias
V.
Para escuadrar los bordes y caras de las tablas Y dar forma a la madera
También se utiliza para desbastar tablas de hasta 6" de ancho
Se utiliza para rebajar el espesor de las tablas rápidamente
OPERACIONES DA TRABAJO: Las operaciones más habituales realizada en la limadora es la de planificado en desbaste de superficies planas. Para ello la herramienta recorre en sucesivas carreras de ida y vuelta de longitud L, toda la superficie de la pieza a mecanizar de anchu Los trabajos mas frecuentes que pueden realizarse con una limadora son: Mecanizado de superficies planas horizontales o Mecanizado de superficies planas verticales o Mecanizado de superficies planas inclinadas o Ranurados, chaflanes, formas especiales, escalones. o Mecanizado de engranajes o
El trabajo en la limadora no permite obtener buenos acabados superficiales, siendo normalmente desarrollado como una operación de desbaste previa a otras operaciones de acabado realizadas en otras máquinas-herramienta tales como la fresadora. 5.1 MOVIMIENTOS DE TRABAJO A) movimiento principal: lo tiene la herramienta, que al trasladarse linealmente sobre la pieza provee la velocidad de corte Vc, en m/min. B) movimientos secundarios: los tiene la pieza y son el de avance f lateral en mm/carrera y la profundidad de pasada d. 5.1.1 FIJACIÓN DE LA PIEZA. La sujeción de la pieza se realiza o bien por bridas de sujeción directamente a la mesa de trabajo o bien mediante una mordaza anclada con anterioridad a la mesa.
5.1.2 PARÁMETROS DE CORTE En el limado, los parámetros y variables de corte, así como las expresiones que los relacionan, son análogos a los definidos para las operaciones de torneado, con la salvedad, de que la velocidad de corte es de traslación.
En la figura quedan representados: el ancho de corte (b), el espesor de viruta in deformada (ac), la profundidad de pasada (ap), el avance (f), la sección de viruta in deformada (Ac), el ángulo de posición (kr), la velocidad de corte (v), la dirección de la velocidad de avance (vf), y el ancho de la pieza (B). Algunas expresiones que relacionan estos parámetros son: Sección de viruta:
Ac= b ac = f ap
Velocidad de corte: En este caso, y debido al mecanismo de accionamiento, la velocidad de corte no es constante. En la práctica suele tomarse un valor medio para dicha velocidad en cada una de las dos carreras, avance y retroceso, considerándose constante a lo largo de las mismas. En la figura 30 se representan dichos valores medios como va y vr.
Velocidad de avance: En este caso no es una velocidad continua ya que se produce intermitentemente entre cada carrera de ida y vuelta. No puede por tanto hablarse de una velocidad de avance propiamente dicha, aunque sí tiene sentido hablar de la dirección de la velocidad de avance. Velocidad de corte:
Volumen de material eliminado por unidad de tiempo: & z =Ac v = f ap v Fuerza de corte: (paralela a la dirección de la velocidad v): Fc = ks Ac Potencia requerida en el proceso: Pot = &W = Fc v = ks & z
Tiempo de mecanizado:
VI.
FORMAS DE OPERACIÓN. 6.1.MANUALMENTE: 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 porta útiles 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. 6.2. AUTOMÁTICAMENTE: En este caso solo se trabaja con las palancas y se programa el nivel el cual se quiere pulir y así cuando mueves la palanca trabaja automáticamente hasta realizar el trabajo. Por CNC: se da órdenes relativas al desplazamiento del móvil que son elaboradas partir de las instrucciones codificadas en un programa. Haciendo que la cepilladora trabaje automáticamente.
VII.
CLASIFICACION: 7.1. CLASIFICACION DE ACUERDO CON SUS CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUCCIÓN: 7.1.1. De bastidor doble: Una cepilladora de bastidor doble tiene una bancada grande y pesada sobre la cual la mesa se mueve en vaivén sobre guías. La bancada tiene que ser de una longitud algo superior al doble de lamesa. Dos bastidores verticales pesados, están montados cerca del centro de la base, uno a cada costado de la bancada. 7.1.2. De lado abierto: Una Cepilladora abierta, hace posible vencer la limitación de espacio entre las columnas como en el caso de las cepilladora del tipo de doble bastidor. Algunas cepilladoras abiertas son convertibles, siendo posible agregarles un segundo bastidor a la bancada si se las desea convertir en cepillado de doble bastidor. 7.1.3. Para cantear planchas: La cepilladora para cantear planchas o de bordeses una máquina herramienta diseñada especialmente para el cepilladode bordes
de planchas. En estas cepilladoras el trabajo permanece fijo durante el maquinado y la herramienta describe un movimiento de vaivén y es llevado por un carro móvil montado lateralmente. La herramienta de corte puede ser movida verticalmente y horizontalmente en su soporte y puede ser girada de tal forma que el corte ocurra en las dos direcciones del recorrido del carro. 7.1.4. Del tipo foso: Es otro tipo de cepilladora en la que el trabajo permanece estacionario y la herramienta efectúa un movimiento oscilante. Cuando se debe cepillar una pieza de gran tamaño, el uso de una cepilladora de doble bastidor requiere una bancada sumamente grande y el peso dela pieza de trabajo dificulta el movimiento de vaivén. Es el tipo de cepillo mas grande que se fabrica, la dimensión de la mesa puede ser 4 metros de ancho y hasta 10 metros de longitud, es estacionario, se encuentra a nivel del piso o ligeramente arriba. Las herramientas que son del tipo universal van montadas en el travesaño que se desplaza a lo largo de la mesa sobre dos guías situadas a los costados, el mecanismo de transmisión de movimiento principal es proporcionado por medio de un sinfín que esta colocado en el extremo de la mesa, tanto los cepillo de fosa como los de mesa por sus grandes dimensiones tiene todos sus movimientos proporcionados por motores eléctricos. 7.2. CLASIFICACION DE ACUERDO AL TAMAÑO Y FORMA DE LA PIEZA: 7.2.1. 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 (uno a la derecha y otro a la izquierda). Sobre la bancada van las guías para el desplazamiento de la mesa, que debe llevar la pieza a trabajar, puede trasladarse con movimiento alternativo de avance y retroceso. Los montantes llevan también guías laterales para el deslizamiento del travesaño, 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 herramientas y que realiza el movimiento transversal intermitentemente, según los desplazamientos proporcionales obtenidos al final de la carrera de retroceso de la mesa. Es característica de estas cepilladoras la gran longitud de la bancada que pueden tener hasta 20m y más. La bancada, los montantes y pieza de unión constituyen un marco regido. El marco tiene que ser lo suficientemente fuerte para que pueda absorber sin sacudidas ni vibraciones los grandes esfuerzos que se presentan durante el cepillado. El travesaño provisto de una o varias correderas de distribución puede frecuentemente ajustarse o regularse mediante un motor especial. Lacorredera de distribución rotativa hace posible el movimiento de la herramienta en dirección vertical. Además de esto es basculante de modo que puede cepillarse también oblicuamente. 7.2.2. Cepilladoras de un montante (Horizontales): Se emplean para el planeado de superficies de piezas muy grandes que no caben entre los dosmontantes. Las características de estas máquinas son iguales a las ya expuestas, con la diferencia del travesaño conducido por los dos montantes llevan estas cepilladoras el brazo o pescante soportado en un montante, a fin de soportar y evitar la vibraciones durante el arranque de viruta, con esto se hace posible el mecanizado de piezas especialmente anchas y voluminosas. 7.2.3. Mortajadora circular (vertical): En este tipo se realiza el movimiento rectilíneo principal en dirección vertical. En estas el bastidor y bancada, están atornillados entre sí o fundidas en una sola pieza. El bastidor lleva el carro y aloja el engranaje de velocidades principal. La bancada soporta la mesa redonda, móvil en cruz, y lleva el dispositivo de avance. El carro es desplazable en las guías de
desplazamientos verticales y puede inclinarse lateralmente o hacia adelante. Se puede fijar la posición y longitud de la carrera. La mesa consta de carros longitudinales y transversales y de la mesa redonda giratoria, los movimientos longitudinales, transversales y de giro constituyen movimientos de avance. 7.3. CLASIFICACION DE ACUERDO AL ACCIONAMIENTO: 7.3.1. Accionamiento eléctrico: Este se da a través de motor regulable de corriente continua, en este tipo de cepilladoras se puede variarla velocidad de corte sin discontinuidades. Los topes de la mesa varían el sentido de giro del motor. Un motor trifásico con velocidad y sentido de giro constantes acciona la caja de cambios principal. Mediante el desplazamiento de trenes de ruedas dentadas en la caja de cambios obtener, por ejemplo, cuatro velocidades para la carrera de trabajo. Y dos para la de retroceso. Los topes de la mesa controlan el embargue electro magnético reversible. 7.3.2. Accionamiento hidráulico: La mesa se mueve por efecto de la presión del aceite, la bomba regulable suministra caudales variables de aceite de forma que se puede regular sin discontinuidades la velocidad de corte. Los distintos volúmenes del cilindro por delante y por detrás del pistón se producen, a igualdad de caudal de aceite, una carrera de trabajo de la mesa lenta y de retroceso rápida. Los topes de la mesa controlan elcambio de movimiento. 7.4. CLASIFICACION A CARACTERISTICAS NO COMUNES: 7.4.1. Cepilladoras copiadoras-fresadoras: Las máquinas copiadoras-fresadoras estacionarias se utilizan en general para la fabricación de partes de muebles y artículos de madera, pero a veces también para mecanizar plásticos y aleaciones ligeras. Los principales tipos de copiadorasfresadoras son: Fresadoras copiadoras, fresadoras de patrones, máquinas con cabezales móviles de copiado y máquinas copiadoras
automáticas. Estas últimas se utilizan para mecanizar varias piezas de trabajo al mismo tiempo. Una característica común a todas las máquinas copiadorasfresadoras es que la herramienta está situada por encima del soporte de la pieza de trabajo, normalmente una mesa. El eje del husillo de la herramienta es casi siempre vertical, pero en algunas máquinas el cabezal copiador —y por consiguiente también el eje del husillo— puede estar inclinado. •
Partes principales de una cepilladora
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Carrera de carro
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Ancho máximo de cepillado
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Largo de la mesa de trabajo
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Ancho de la mesa de trabajo
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Penetración máxima de la herramienta
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Sección de herramienta
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Altura de la pieza a cepillar
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Ancho de la prensa giratoria
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Dobles carreras por minuto (max - min)
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Potencia de la máquina
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Peso neto
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Descripción
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 porta útiles 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. 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”.
VIII.
TIPOS DE MOVIMIENTOS EN LAS CEPILLADORAS:
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. Mp: movimiento principal
S: avance Ret: retroceso A: penetracion Para el desprendimiento de viruta son necesarios los siguientes movimientos: 8.1. El movimiento principal o movimiento de corte: Es realizado por el útil de cepillar. Se distingue entre carrera de trabajo y carrera en vacío. La viruta es arrancada durante la carrera de trabajo. Por medio de la carrera en vacío (retroceso) el útil vuelve hacia atrás sin arranque de viruta. Ambas carreras juntas constituyen la doble carrera. 8.2. El movimiento de avance: Es intermitente y es el que da lugar al avance. Para cepillar en dirección horizontal, la pieza, ya sujeta, que se va a trabajar es movida contra el útil. El cepillado vertical es el útil el que mueve contra la pieza. 8.3. El movimiento de ajuste: Sirve para graduar el espesor de la viruta. En el cepillado horizontal se obtiene, generalmente, mediante movimiento del útil en altura y en cepillado vertical por movimiento lateral de la pieza que se mecaniza. IX.
USOS DE LA CEPILLADORA: El uso principal es el planeado, pero también se labran superficies verticales, ranuras, rebajes, etc. El planeado consiste en mecanizar superficies planas, el ranurado consiste en mecanizar ranuras, el rebajado consiste en bajarla cota de una franja longitudinal de la pieza, en realidad un rebaje se puede considerar como un ranurado más ancho y de baja profundidad. Los cepillos pueden generar escalones, chaflanes, ranuras o canales de formas especiales. Seutilizan generalmente, para labrar piezas demasiado grandes para la fresadora o la limadora. Las operaciones y los ajustes de cepillado requieren una destreza considerable, muchos de los fundamentos de trabajo de limado pueden aplicarse al cepillado.
X.
IMPORTANCIA Y APLICACIONES: La cepilladora para metales se creó con la finalidad de remover metal paraproducir superficies planas horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza detrabajo 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 devaivén, mientras que los movimientos para dar la profundidad del corte y avancese dan por medio de la mesa de trabajo. 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.
XI.
TIPOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE: 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 aceros se usa por lo general de 10 a15º. El hierro colado necesita de 5 a 10º y el aluminio de 20 a 30 grados de inclinación lateral. Los porta herramientas 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 porta herramientas para cepillo. Con frecuencia se usa el porta herramientas universal o de base giratoria. Como se ve en la figura el porta herramientas universal 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 ce pillo 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. Cuchillas de cepillar para devastar a. cuchilla para cepillar a la izquierda, recta.. b. cuchilla de cepillar a la derecha, recta. c. cuchilla de cepillar a la izquierda, curvada. d. Cuchilla de cepillar a la derecha curvada. Cuchillas de cepillar para afinar. a. cuchilla de cepillar en punta. b. cuchilla de cepillar ancha. c. cuchilla de cepillar recta. d. cuchilla de cepillar curvada. XII.
MEDIO REFRIGERANTE PARA EL CORTE: Cuando la cuchilla de alguna máquina herramienta entra en contacto con una superficie que genera fricción y por consiguiente altas temperaturas en la ya mencionada cuchilla, es necesario utilizar algún producto capaz de mantener al mínimo ese fenómeno entre superficies, es ahí donde entran los refrigerantes y lubricantes capaces de hacer esto. Aunque existen muchos en el mercado y en suausencia se utiliza aceite o agua en su defecto, lo más recomendable es el uso de las taladrinas son una serie de productos con un alto poder lubricante y refrigerante, empleados mayoritariamente en la industria del mecanizado metálico. Concretamente, la taladrina optimiza las condiciones físico-químicas de la zona de contacto entre metales prolongando la vida de las herramientas y reduciendo la energía de fricción. Además refrigera para evitar un sobrecalentamiento de piezas y herramientas, evacua limaduras, evita óxidos, elimina gérmenes y bacterias, etc. El mejor refrigerante para afilar las cuchillas de cepilladora es el SintoCut MIX. Esto es debido a que se trata de una taladrina especialmente concebida para el acero que fue diseñada para conseguir la menor rugosidad posible de la pieza. Uno de los problemas con muchas de las taladrinas es que están
diseñadas para decoletaje o mecanizado metal contra metal. Y al realizar el afilado de unaherramienta de corte con una piedra esta taladrina obstruye los poros de la piedra. SintoCut MIX: Es una taladrina mineral para todo tipo de afilado de herramientas yrectificados ligeros tanto de metal duro como aceros y HSS. Color ligeramente amarillo-rosáceo e inolora. Gran protección contra la corrosión de la máquina. Noreacciona con aluminio ni cobalto. Mezcla recomendada: del 2% al 6%. Aplicaciones: Afiladoras de cuchillas tipo MVM, afiladoras de sierras de metal duro tipo Vollmer, Walter, afiladoras de sierras cinta y circulares de HSS. Es una taladrina para el afilado que permite conseguir acabados finos de lasherramientas con rugosidades de hasta 0,15 micras que no pueden conseguirse con las taladrinas verdes clásicas SintoCut PRO MIX: Taladrina sintética para el afilado y fabricación de herramientas y rectificados tanto de metal duro como aceros y HSS Color transparente e inolora. Gran protección contra la corrosión de la máquina. No reacciona con aluminio, cobre ni cobalto. Mezcla recomendada: del 2% al 5%.Aplicaciones: Fabricación y afilado de: cuchillas, sierras circulares con plaquitas de metal duro, sierras circulares de HSS, herramientas integrales de metal duro, y en generaltodo tipo de fabricación y rectificado que implique un alto rendimiento y desgaste. MECANISMO DE AVANCE: 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 undado 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 suradio 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.
AJUSTES DEL CARRO: Se deben hacer los ajustes en el carro, antes de maquinar la pieza. Primerose debe ajustar la longitud de la carrera. Esto se hace haciendo girar el eje deajuste de carrera o selector de carrera. La mayor parte de los carros tienen unaescala con un indicador para señalar la longitud de la carrera. Ésta se ajustacuando el carro está en su posición extrema de regreso. Por lo general se ajusta auna 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 carrerapase portoda la longitud de la pieza. Para ajustar la posición correcta del carro, éste debe encontrarse en la posición extrema de la carreta de regreso. AJUSTES DE VELOCIDAD Y CAMBIO: •
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.
•
Usos de fluidos de corte.
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 mismas variables que determinan las velocidades de corte. Los avances del cepillo de manivela se regulan mediante una biela de avance. PARTES DE LA CEPILLADORA:
Las cepilladoras normales están formadas por una bancada, una mesa otablero, los montantes, el puente o carro transversal y el porta herramientas. Pero estas se subdividen en entre diversos grupos, entre ellos tenemos. Partes de una cepilladora circular vertical: A.
Montaje
B.
Mesa (circular)
C.
Carro del montaje
D.
Porta herramientas
E.
Bancada
F.
Cuchilla
G.
Carro de la mesa
A.
LOS MONTAJES: Situados uno a cada lado (si es de dos montantes)
de la bancada tienen por objeto sostener el puente que soporta el carro portaherramientas. También se fabrican cepilladoras de un solo montante, que debe ser mucho más robusto, ya que no sólo estará sometido a flexión sino también a torsión. B.
MESA (CIRCULAR): Es la parte de la máquina sobre la que se fijan las
piezas que se han de trabajar. Va provista de agujeros o ranuras para enganchar los accesorios de fijación de las piezas que han de ir firmemente sujetas a la mesa. También deben ser robustas para resistir el peso de las piezas y los esfuerzos desiguales que producen los medios de fijación de las piezas. C.
LA BANCADA: Es la parte más robusta de la máquina soporta todo el
conjunto y debe absorber las vibraciones que se producen en los cambios de sentido de movimiento de la mesa, que se desliza sobre guías a calidad de ejecución de estas guías es de lo que depende en gran parte la precisión de la máquina. D.
EL TRAVESAÑO O FRONTON: Es la parte superior de la máquina, une
los dos montajes y asegura su paralelismo e inmovilidad.
E.
EL PUENTE O CARRO: El carro portaherramientas desliza apoyado
en el puente que une los dos montajes. F.
EL PORTA HERRAMIENTA: Es donde se coloca la cuchilla y se ajusta
dependiendo de las especificaciones que se desea. 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 porta cuchillas. Esquema de la cepilladora: La mesa de alimentación es generalmente la más larga de las dos, su reglaje en altura es a un nivel inferior al del plano horizontal de la mesa de salida que es tangente al cilindro engendrado por la arista de corte de las cuchillas. La diferencia en altura entre las dos mesas determina la profundidad de pasada (espesor de madera quitada por la herramienta). PARTES DE UNA CEPILLADORA DE DOS MONTAJES: NORMAS DE SEGURIDAD: Es el riesgo más importante de la cepilladora y el que origina la práctica total de los accidentes en la misma. El contacto con las cuchillas de corte puede producirse por la zona posterior de la guía o parte no activa de las cuchillas (riesgo que rara vez se actualiza en accidente), o por su parte anterior o zona deoperación (riesgo que se actualiza muy repetitivamente en accidente).El riesgo de contacto con las cuchillas en la zona de operación se actualiza debido primordialmente.
Retroceso violento de la pieza que se trabaja. Tal retroceso se da al producirse una variación (incremento) en la resistencia a la penetración dela herramienta en la madera motivada por la aparición de nudos, contra vetas u otras irregularidades. Ello provoca que las manos del operario que permanecen en todo momento muy próximas a las herramientas de corte guiando (mano izquierda) o empujando (mano derecha) la pieza queden al descubierto sobre las cuchillas. El retroceso no acostumbra a serlimpio y por tanto las manos rara vez caen en la zona de árbol portacuchillas ocupada por la pieza; más bien el efecto que se produce es un rebrincamiento de la pieza y la caída de las manos en el fragmento excedente del árbol portacuchillas no ocupado por la pieza. Vuelco de piezas en operaciones de canteado. El vuelco se produce al variar la resistencia a la penetración de la herramienta en la maderadurante el cepillado de cantos en piezas de poco espesor o inestables, cayendo las manos sobre las cuchillas. El contacto con las cuchillas en el punto de operación puede igualmente producirse por los siguientes motivos: Deficiente emplazamiento de las manos sobre la pieza a trabajar. Dedos colgandofuera de la superficie de apoyo de la pieza, próximos a las cuchillas de corte con el consiguiente riesgo de contacto con las mismas al variar la uniformidad del avancede la pieza por rebrincamiento de la misma. En operaciones con la cepilladora es preceptiva la protección del fragmento de árbol portacuchillas situado en la zona posterior de la guía o zona no activa del árbol con cobertores, bien de reglaje manual o bien autor regulables, a fin de evitar contactos fortuitos en esa zona. La alimentación de la pieza debe realizarse Siempre En sentido contrario al del giro del árbol. Con ello se logra una sujeción más correcta de la pieza, ya que a las elevadas velocidades de trabajo de la máquina, la alimentación de la pieza en el sentido de giro del árbol incrementa considerablemente la posibilidad de proyección de la misma, ya que las cuchillas "tiran" de la madera hacia la salida y paralelamente crece el riesgo de que las manos del operario se precipiten hacia las cuchillas de corte y entren en contacto con ellas. La conducción de la madera hay que hacerla de forma tal que se evite que las manos del operario que guían y empujan la pieza entren en contacto con las cuchillas.
Para ello es recomendable colocar la mano izquierda sobre el extremo anterior de la pieza apretándola contra la mesa, manteniéndolos con la mano derecha situada en el extremo posterior de la pieza la empuja hacia adelante. Cada pieza hay que conducirla, si sus dimensiones lo permiten, de tal modo que después de colocada no haya necesidad de variar la situación de lasmanos. En el cepillado de piezas largas, cuando el extremo anterior de la piezahaya sobrepasado unos 40 cm el árbol portacuchillas, se detiene el avance, se sujeta la pieza con la mano derecha mientras que la izquierda vuelve nuevamentea disponerse detrás del árbol portacuchillas, iniciándose la realimentación de la pieza. En la parte anterior de la guía o zona de operación existe generalmente un fragmento del árbol portacuchillas ocupado por la propia pieza que se trabaja y un fragmento libre, excedente de la zona ocupada por la pieza y en el que es perceptible aplicar una regla general válida para todas las máquinas: "Cubrir la parte de la herramienta de corte que no se utilice". En la cepilladora este aspecto podría conseguirse ajustando la guía a las dimensiones de la pieza para cada operación, de modo que se evitara la existencia de un fragmento libre del árbol portacuchillas; sin embargo la puesta en práctica de esta solución, si bien es válida para algunas operaciones aisladas, no lo es para el global de operaciones a realizar en la cepilladora, ya que la misma implicaría un desgaste muy rápido del filo de las cuchillas en su parte anterior quedando intactas en su zona posterior restante y ello va contra los intereses del usuario que precisan de un desgaste uniforme de las cuchillas en toda su longitud. Es por consiguiente preceptiva la instalación de protectores que garanticen que a lo largo de la operación de cepillado no quede accesible el fragmento de árbol portacuchillas excedente del ocupado por la pieza. •
TENER CUIDADO CON EL CEPILLADO DE PIEZA DE REDUCIDAS
DIMENCIONES: Esto ocurre cada tanto que trabaja con una pieza de poca superficie de apoyo y por tanto un defecto de presión sobre la pieza al ser atacada por las cuchillas, lo que facilita su retroceso o vuelco al producirse una variación en la resistencia a la penetración de las cuchillas en la madera. •
el
EVITAR EL EFECTO ESTROBOSCOPICO: Un fenómeno que hace que árbol
portacuchillas
funcionamiento.
parezca
totalmente
parado,
estando
en
•
NO EJECUTAR LA LIMPIEZA DE LAS MESAS CON LA MAQUINA EN
MARCHA •
EVITAR GOLPES Y/O CONTUSIONES POR EL RETROCESO
INPREVISTO Y VIOLENTO DE LA PIEZA QUE SE TRABAJA: Este riesgo tan sólo en contadas ocasiones se traduce en accidente para el operario que conduce la operación, dada su situación durante la alimentación de la pieza; el riesgo de golpes por la pieza proyectada puede más bien afectar a personas que deambulen o tengan su puesto de trabajo en la zona posterior a de la dirección y sentido de alimentación de la pieza. Sin embargo, el retroceso de la pieza implica frecuentemente que las manos del operario que conducen la operación se precipiten hacia las herramientas de corte, entrando en contacto con las mismas. Esto ocurre cuando: •
Mal estado de los tableros que forman la mesa de trabajo. Labios de
las mesas mellados, dentados o astillados, lo que provoca atascos o enganches de la madera durante el trabajo que posibilita su proyección violenta. •
Ajuste defectuoso de las mesas de trabajo
•
Incorrecto afilado de las herramientas de corte.
•
Utilización de maderas con nudos o irregularidades que rompen la
continuidad de la alimentación manual. •
Utilización de maderas con nudos o irregularidades que rompen la
continuidad de la alimentación manual. •
TENER CUIDADO EN LA PROYECCION DE HERRAMIENTAS DE
CORTE Y ACCESORIOS EN MOVIEMIENTO Si bien este riesgo rara vez se actualiza en accidente, en caso de que éste seprodujera las consecuencias del mismo se presumen muy graves. Su actualización puede ser debida a: •
Empleos de materiales de mala calidad o con defectos en la
construcción del árbol y de las cuchillas. •
Montaje defectuoso de cuchillas y accesorios en el árbol.
