CINEMATICA LIMADORA.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: Abril/2016 –Septiembre/2016

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial

Título:

Cadena Cinemática de la Limadora.

Carrera:

Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización.

Área Académica:

Taller Industrial

Línea de Investigación:

Industrial y Mecánica

Ciclo Académico y paralelo:

Quinto “A”

Alumnos participantes:

Pinto Stalin

Módulo y Docente:

Taller Industrial Ing. Espín Víctor


2.1 Título Cadena Cinemática de la Limadora Hidráulica y Mecánica, explicar el sistema de avance automático. 2.2 Objetivos • Investigar el funcionamiento de una limadora hidráulica y mecánica. • Conocer la cadena cinemática que posee una limadora. • Determinar el sistema de avance automático de una limadora. 2.3 Resumen La limadora mecánica es una máquina herramienta para el mecanizado de piezas por arranque de viruta, mediante el movimiento lineal alternativo de la herramienta o movimiento de corte. La mesa que sujeta la pieza a mecanizar realiza un movimiento de avance transversal, que puede ser intermitente para realizar determinados trabajos, como la generación de una superficie plana o de ranuras equidistantes. Asimismo es posible desplazar verticalmente la herramienta o la mesa, manual o automáticamente, para aumentar la profundidad de pasada. La limadora mecánica permite el mecanizado de piezas pequeñas y medianas y, pero su manejo es muy difícil y bajo consumo energético, es preferible su uso al de otras máquinas herramienta para la generación de superficies planas. 2.4 Palabras clave Mecanismo Limado Superficie Viruta Herramienta Velocidad 2.5 Introducción


La Limadora mecánica es una máquina herramienta para el mecanizado de piezas por arranque de viruta, mediante el movimiento lineal alternativo de la herramienta o movimiento de corte. La mesa que sujeta la pieza a mecanizar realiza un movimiento de avance transversal, que puede ser intermitente para realizar determinados trabajos, como la generación de una superficie plana o de ranuras equidistantes. 2.6 Materiales y Metodología

Limadora La limadora mecánica es una máquina herramienta para el mecanizado de piezas por arranque de viruta, mediante el movimiento lineal alternativo de la herramienta o movimiento de corte. La mesa que sujeta la pieza a mecanizar realiza un movimiento de avance transversal, que puede ser intermitente para realizar determinados trabajos, como la generación de una superficie plana o de ranuras equidistantes. Asimismo, también es posible desplazar verticalmente la herramienta o la mesa, manual o automáticamente, para aumentar la profundidad de pasada. La limadora mecánica permite el mecanizado de piezas pequeñas y medianas y, por su fácil manejo y bajo consumo energético, es preferible su uso al de otras máquinas herramienta para la generación de superficies planas de menos de 1 metro de longitud. Máquina-herramienta utilizada para obtener superficies planas en piezas de dimensiones limitadas, con una herramienta de movimiento rectilíneo alternativo. 1.- Tipo de superficies que genera y campo de aplicación.- En el limado se remueve metal usando una herramienta de filo único, puesta en un carro porta herramienta o carnero que imprime a la herramienta un movimiento lineal sobre la pieza a trabajar (figura 1), generando planos horizontales, verticales o inclinados, como se muestra en la figura 2.


La limadora también permite generar superficies prismáticas y contornos externos varios, con herramientas de forma del tipo mostrado en “Generación de superficies” (figura 9a), o con herramientas de generación mediante guiado por plantilla, siempre que se trate de una baja cantidad de piezas. Para producciones en serie, el costo por pieza puede ser reducido por fresado o brochado. Para contornos interiores (figura 3), la limadora es a menudo un método satisfactorio y económico para cantidades medianas y bajas. Pero especialmente las verticales (mortajadoras) son las preferidas para la realización de ranuras tanto interiores como exteriores. Esto es particularmente cierto cuando dos o más ranuras deben mantener una relación determinada una con la otra.

Si se trata de ranuras exteriores, con limadora se logra precisión dimensional comparable con la de la fresadora, dependiendo de la precisión del posicionado y fijación de la pieza. El mecanizado de guías tipo cola de milano como la que muestra la figura 2 (centro) puede realizarse en limadora, como así también guías prismáticas en V. Para ranuras interiores de configuraciones específicas como por ejemplo: orificios de matrices para extrusión en caliente. Cuando en estos orificios el cabezal de la máquina no puede acceder, debe entonces usarse un portaherramientas esbelto (fig. 4). Cuando la accesibilidad es un problema insalvable, se recurre a la mortajadora, llamada por algunos autores “limadora de interiores”.


La limadora, para planear superficies es conveniente para un pequeño número de piezas; para cantidades mayores, puede ser más eficiente usar la cepilladora que permite cepillar varias a la vez. Puede ser más económico y rápido que en una fresadora, siempre que el gasto inicial adicional que lleva consigo la preparación de un montaje especial de fijación y una herramienta adecuada, justifiquen el uso de la misma. La limadora se adapta especialmente para piezas pequeñas que puedan sujetarse en una morsa fijada a la mesa de trabajo. La placa base en algunas morsas, está graduada en un arco de 180º pudiendo orientar su cuerpo para formar el ángulo deseado (figura 5). Esta disposición orientable resulta con frecuencia útil para el biselado de esquinas, limado de caras adyacentes, o caras en ángulos no rectos con la dirección de corte [1] Cadena Cinemática El movimiento parte del motor, atraviesa la caja de velocidad y por medio del piñón de ataque acciona la rueda; ésta lleva un botón de manivela que acciona la biela de colisa, proporcionándole un movimiento circular alternativo.


Figura 6.- Cinemática de una limadora. El extremo superior de la biela va articulado en la tuerca, que es solidaria con el cabezal gracias al husillo y tuerca; por lo tanto, la biela en su desplazamiento arrastra al cabezal proporcionándole el movimiento rectilíneo alternativo [2] Movimientos principales y secundarios Están esquematizados en la figura 8. El movimiento principal o de corte es generado por el movimiento alternativo del carnero o corredera (dirección x-x), mientras que el movimiento de avance transversal es debido al desplazamiento intermitente del carro porta pieza u horizontal guiado sobre el carro vertical (dirección y-y), de accionamiento manual o automático. Otro movimiento es el desplazamiento de profundidad dado por el movimiento del carro vertical (dirección z-z), guiado sobre el bastidor, de accionamiento manual o automático según la máquina. Este último también puede obtenerse por el desplazamiento del carro porta herramienta en la dirección t-t.


Figura 7 Variación de la longitud de la carrera Si el botón de la manivela (figura 6) se desplaza hacia afuera en la corredera del volante, describe un círculo mayor, la palanca oscilante se mueve con mayor amplitud, y aumenta la carrera. Si el desplazamiento del botón es hacia adentro de la manivela, describe un círculo menor y disminuye la carrera. Variación de la posición de la carrera La posición de la carrera debe adaptarse a la pieza a mecanizar, puesto que no es posible poner todas las piezas en la misma posición, en una misma zona útil de la carrera del carnero. Para ello se afloja la manivela de fijación del perno de arrastre (figura 9) y se desplaza el carro del husillo regulador hasta la posición deseada de trabajo.


Figura 8 Limadora de accionamiento hidráulico La cadena de movimientos consta de los siguientes órganos principales: motor eléctrico, bomba de caudal variable, cilindro distribuidor, cilindro fijo unido a la bancada y cilindro móvil solidario con el carnero. En la posición de trabajo (figura 10), el aceite que impulsa la bomba entra en la lumbrera 1 en el cilindro distribuidor en el que los émbolos se encuentran en tal posición que solo permiten la salida a través de la lumbrera 2, que conduce a las cámaras m y n de los dos cilindros coaxiales, fijo y móvil. Al entrar el aceite a presión en dichas cámaras, empuja al carnero en su carrera de trabajo, al término de la cual el tope 4 solidario al carnero, choca con la leva 6 y desplaza hacia la izquierda los émbolos del cilindro distribuidor. El aceite es ahora impulsado por la bomba a través de las aberturas 1, 7 y 8 hacia la cámara P de los cilindros, mientras que el que está en las cámaras m y n se vacía en el depósito inferior a través de 2 y R. El cilindro móvil es empujado para emprender la carrera de retorno del carnero. Al accionar el tope 5 la leva 6, se lleva a cabo la próxima carrera de trabajo. Las Limadoras de accionamiento hidráulico tienen notables cualidades, a saber: - Permiten graduar la velocidad de corte y minimizar el tiempo pasivo de la carrera de retorno. - La velocidad de la herramienta es constante en casi toda la carrera, lo que permite utilizar mejor la capacidad de corte respecto a las limadoras de guía oscilante cuya velocidad media es muy inferior a la máxima, la que resulta decisivo en la duración del filo [1]


Figura 9 Limadora Mecánica La Limadora mecánica es una máquina herramienta para el mecanizado de piezas por arranque de viruta, mediante el movimiento lineal alternativo de la herramienta o movimiento de corte. La mesa que sujeta la pieza a mecanizar realiza un movimiento de avance transversal, que puede ser intermitente para realizar determinados trabajos, como la generación de una superficie plana o de ranuras equidistantes.

Figura 10


Arranque de viruta En la siguiente figura se muestra, a modo de ilustración, el arranque de viruta de una pieza en un limado horizontal, indicándose la forma de sujeción de la herramienta al cabezal de la limadora, siendo en la misma “A” el tornillo de apriete, “B” manivela de desplazamiento vertical, “C” traba de ajuste, “D” suplemento, “E” tornillo de desplazamiento angular, “F” placa sujeta herramienta, “G” herramienta, “H” pieza trabajada, “I” desplazamiento del cabezal porta herramienta y “H” desplazamiento lateral de la pieza.

Figura 11 Carreras Hidráulicas y Mecánicas


Figura 12 Avance Automático El accionamiento del mecanismo de avance automático transversal de la mesa de la limadora entra en juego en forma intermitente antes de cada carrera activa, y es el principal inconveniente para no conseguir superficies regulares. El mecanismo más usado es el de disparador y trinquete, compuesto por: T) Engranaje con guías ranurada M) Botón de manivela ajustable en la ranura de T B) Biela impulsora del movimiento de avance P) Soporte del trinquete C ó disparador de gatillo C) Gatillo ó disparador R) Rueda dentada actuada por el trinquete C V) Tornillo de mando de la mesa solidario a R b) Barra de enlace unida a la caja de los engranajes S/T


Figura 13

Figura 14 Este mecanismo funciona de esta forma: el dispositivo disparador C obra sobre la rueda dentada R montada en el tornillo de mando V de la mesa, y está sujeto por la biela B al engranaje T que forma con M el mecanismo plato manivela. El engranaje T gira a la misma velocidad que la rueda S que lo manda (dado que tienen igual número de dientes), comunicando al soporte P junto con el disparador, un movimiento de oscilación alrededor del eje vertical. Como el gatillo está enganchado en una ranura del dentado, le hará girar según el movimiento de avance, arrastrando con él el tornillo de mando R de la mesa. La barra de enlace b mantiene la separación entre la rueda T y la posición relativa de M. Para hacer variar la amplitud de la oscilación, y por ende la magnitud del avance transversal de la mesa y de la pieza, debe desplazarse por aproximación al centro el botón M en la ranura del platillo. Si M se encontrara exactamente en el centro, la oscilación desaparecerá. Para invertir el sentido de avance de la mesa será suficiente hacer girar el gatillo de media vuelta, para colocarlo en la posición de mando invertido. Para ello, se


levantará el gatillo C tirándolo para arriba, se lo gira media vuelta y se lo suelta, encajando en una de las muescas m.

Figura 15 El avance en la limadora es la distancia que recorre la mesa 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 de la limadora se regulan mediante el Tornillo para seleccionar recorrido del avance automático, y freno correspondiente. La magnitud del avance se rige por el tipo de mecanizado que se vaya a realizar. La sección de la viruta debe ser proporcional a la potencia de la máquina [3] 2.7 Conclusiones • Después de haber finalizado, con el presente informe se logró obtener un previo

conocimiento de la limadora hidráulica, la cual es una limadora en donde, el carnero se mueve por la acción de un émbolo. Y la limadora mecánica que es una máquina para el mecanizado de piezas por arranque de viruta. • La cadena cinemática que se presentan en estas limadoras, se basan en el movimiento por parte del motor, atraviesa la caja de velocidad y por medio del piñón de ataque acciona la rueda; ésta lleva un botón de manivela que acciona la biela de colisa, proporcionándole un movimiento circular alternativo. • Por último, el movimiento que se presenta para realizar el limado, se da por medio de un ciclo completo, el cual está formado por dos carreras, una carrera de ida o activa y la otra carrera de regreso o pasivo, con los que se podrán realizar un correcto limado.


2.8 Referencias bibliográficas

Bibliografía [1 R. Jimenez, «Tecnologia Mecanica I,» 28 Junio 2010. [En línea]. Available: ] http://www3.fi.mdp.edu.ar/tecnologia/archivos/TecFab/27.pdf. [Último acceso: 07 Junio 2016]. [2 H. Ortega, «Limadora,» 18 Mayo 2009. [En línea]. Available: ] file:///C:/Users/USUARIO/Desktop/296744489-Limadora.pdf. [Último acceso: 07 Junio 2016]. [3 A. Gay, «Educacion Tecnologica,» 08 Junio 2012. [En línea]. Available: ] http://www.tecnologia-tecnica.com.ar/limadora/index %20limadora_archivos/Page365.htm. [Último acceso: 07 Junio 2016].

CINEMATICA LIMADORA.

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