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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL

Tema de consulta: “

LIMADORA”

Carrera:

Ingeniería Industrial

Curso:

5to semestre

Alumno:

Vargas Edisson

Módulo y Docente:

Taller Industrial. Ing. Víctor Espìn.

PERÍODO ACADÉMICO ABRIL – SEPTIEMBRE 2016

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL – SEPTIEMBRE 2016

1.1 TEMA

LIMADORA 1.2 OBJETIVOS  Conocer la cadena cinemática de la caja de velocidades de una limadora.  Explicar el funcionamiento de los golpes por minuto de la limadora mecánica.  Consultar acerca de la limadora hidráulica. 1.3 MARCO TEÓRICO

CADENA CINEMÁTICA

Esquema simplificado


Partes Principales Las partes principales de la limadora, se distribuyen en: Bancada, Torpedo y Mesa. La bancada o soporte general es donde están colocados los mecanismos de marcha-parada, la caja de velocidades y los mecanismos que regulan el movimiento alternativo del carnero. El motor, gira y comunica el movimiento a la caja de velocidades, ésta lo transmite al eje “O”, el cual lleva un engranaje

pequeño que hace girar la corona dentada. En el centro de dicha corona, están alojados los distintos mecanismos para conseguir que el gorrón “G”, accione el taco “L”, alojado en la biela ranurada “B”, que recibirá un movimiento angular alternativo alrededor del eje “O” y cuya amplitud dependerá del recorri do del colisión “L”.

En el esquema de movimiento, podemos observar que la velocidad de desplazamiento en el movimiento de corte, es más lenta que en el movimiento de retroceso. La parte superior de la biela, termina en unos empujadores, que son los que accionan el movimiento alternativo del carnero. El torpedo, es un carro con movimiento alternativo, en uno de sus extremos lleva la torreta orientable con el carro portaherramientas o Charriot, que se mueve con la acción del husillo y volante correspondiente. El portaherramientas puede girar sobre un eje, para que en el movimiento de retroceso se levante la herramienta y no roce sobre la pieza.


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. 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 800 mm de longitud. La limadora, la cepilladora y la mortajadora se caracterizan por poseer un movimiento rectilíneo alternativo de vaivén y un avance intermitente, realizando la operación de una superficie reglada por la acción de una herramienta de filo único, entendiendo por superficie reglada a aquella generada a partir de una generatriz plana. En la Limadora, la herramienta tiene movimiento longitudinal principal y la mesa porta piezas tiene movimiento transversal de avance de carácter intermitente.

Proceso de Limado Mecánico El proceso de Limado o cepillado, es un procedimiento de mecanización, con arranque o desprendimiento de viruta en la cual se utiliza una maquina llamada limadora o cepillo y el movimiento es proporcionado de forma alternativa. Esta máquina se utiliza sobre todo para el limado de superficies horizontales, verticales o angulares. Se puede utilizar bajo ciertas condiciones para maquinar también superficies cóncavas o convexas. En este proceso, el movimiento de corte, producido por una herramienta simple o por la propia pieza, es rectilíneo alternativo.


Si es la herramienta la que tiene el movimiento de corte, se está ante una limadora y si es la pieza, se trata entonces de una cepilladora. Cuando esta es vertical se llama mortajadora.

Partes de la Limadora

1. Volante para bajar o subir el Charriot o carro Portaherramientas 2. Carro Portaherramientas (soporte portaherramientas) 3. Mordaza para sujeción de las piezas 4. Mesa 5. Soporte para apoyo de la mesa 6. Soporte para apoyo de la mesa 7. Bancada 8. Guías de deslizamiento horizontal de la mesa 9. Volante para accionamiento manual de la mesa 10. Tornillo para seleccionar recorrido del avance automático, y freno correspondiente 11. Tornillo para graduar el recorrido del carnero, y f reno de fijación 12. Polea del embrague para accionamiento de los mecanismos 13. Palanca del embrague 14. Volante para situar el recorrido del carnero o torpedo 15. Torpedo o carro porta herramienta 16. Palanca para fijar el carnero en la situación seleccionada 17. Husillo para movimiento vertical del conjunto carro-mesa 18. Volante para mover manualmente el carnero, solamente con máquina parada 19. Eje para colocación de la palanca de accionamiento de subir y bajar carromesa

Movimientos de la Limadora Movimiento Principal o de Corte (Herramienta). Movimiento de Avance (Mesa). Movimiento de Ajuste o Profundidad (Carro porta Herramienta)


Movimiento PRINCIPAL o de CORTE “CD”

(Longitudinal Herramienta)

/

Movimiento

de

AVANCE “A”

(Transversal Mesa)

/

Movimiento AJUSTE o

de de

PROFUNDIDAD “B”

(Vertical / Carro porta herramientas)


Principio de Funcionamiento En el Limado el movimiento de corte solo lo tiene la Herramienta y la pieza, tiene un movimiento transversal. El movimiento de corte se divide en dos fases bien diferenciadas: la carrera de trabajo y la carrera de retroceso. Durante la carrera de trabajo, la mesa debe acelerarse hasta alcanzar la velocidad de trabajo y después frenarse hasta el reposo. La carrera de retroceso empieza con velocidad inicial nula hasta llegar a la velocidad que se mantiene durante un cierto tiempo, para alcanzar, finalmente, el reposo después de un breve periodo de frenado. Para disminuir el tiempo empleado en la carrera de retroceso, efectuada en vacío (es decir, que durante aquella la herramienta no corta viruta. Esta limitación de la velocidad se traduce en un grave inconveniente para el rendimiento productivo de la máquina. Por eso la cepilladora no es rentable para planear piezas pequeñas, ya que esta operación es más rentable realizarla en una fresadora. Existen más tiempos perdidos que se presentan en la carrera activa, pues la longitud de ésta debe ser igual a la longitud de la pieza a mecanizar, más una longitud de carrera sin carga necesaria para la acometida y la salida de la herramienta a ambos extremos. Estas longitudes de carrera excedentes se denominan ante carrera y sobre carrera. Es necesario que la ante carrera sea mayor que la sobre carrera, para permitir que el avance, que tiene lugar en la entrada de la herramienta, se efectúe antes que la misma vuelva a tomar contacto con la pieza en la próxima pasada; por ello es necesario también, que el movimiento lateral de la mesa que determina el avance, suceda al final de la carrera de retorno. Si al final de la carrera pasiva se realiza un pequeño movimiento de rotación de la pieza, girando la misma una fracción angular, se obtendrá una superficie cilíndrica. De igual modo, pero colocando la pieza de tal modo que su eje quede inclinado en el ángulo correspondiente a una conicidad deseada, y presentando la generatriz coincidente con la trayectoria de la herramienta, se obtendrá una superficie cónica. Esto demuestra la capacidad de la Limadora y la Cepilladora para generar superficies regladas y no solo planas, pues las superficies cilíndricas y cónicas, por tener el desarrollo de sus superficies laterales de forma plana, son regladas. La denominación de las operaciones principales de limado y cepillado son las siguientes: 1) Planeado, operación de desbaste 2) Planeado final operación de acabado de superficies planas 3) Acanalado y ranurado, operación de desbaste en ranuras 4) Troceado, operación de dividir en trozos 5) Perfilado, operación de desbaste ó acabado en superficies perfiladas, de generatrices rectilíneas


La herramienta utilizada tiene un solo ángulo de filo. En el movimiento de un avance y retroceso, denominado generalmente “pasada”,

arranca una viruta. En el limado, la herramienta se mueve con traslación rectilínea de avance y retroceso, quedando fija la pieza a trabajar, en tanto que en el cepillado la pieza se desplaza en avance y retroceso rectilíneo, quedando fija la herramienta; en el mortajado, si bien la pieza está fija, la herramienta se desplaza en sentido rectilíneo de avance y retroceso vertical. Las herramientas o piezas en estos casos tienen un movimiento rectilíneo alternativo, un avance útil o activo, en el cual se arranca el material en forma de viruta, y uno de retroceso o retorno pasivo sin arranque de material. Estas máquinas herramientas pueden ser accionadas mecánicamente o en forma hidráulica.


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 de la limadora al cabezal, sie ndo 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.

En esta otra figura se muestra un limado vertical, donde “K” y “L” son movimi entos

de traslación rectilínea y vertical respectivamente, que lo realiza el cabezal porta herramienta, estando la placa sujeta herramienta “F” desplazada angularmente.

Herramientas de Corte Las herramientas empleadas, son monofilo, parecidas a las del torno. El material de estas es generalmente acero rápido o acero de herramientas. Se utilizan dos


tipos de herramientas ya que este proceso de mecanizado, permite hacer dos tipos de trabajo, de “Desbaste” y de “Afinado o Acabado”.

Caso a b c/e f g h i j k/n

Tipo de Herramienta Herramienta de devastar superficies horizontales, Izquierda o Derecha Herramienta de devastar superficies horizontales, acodada, de corte Izquierdo o Derecho Herramienta de Afinar, en punta para perfilar. Herramienta de Afinar, forma pala, para superficies Planas Herramienta de tronzar, acanalar o ranurar Herramienta de corte lateral y para ejecución de ángulos vivos Herramienta de Ranurar, de gancho, para ranuras en “T”

Herramienta para ejecución de redondamientos Herramienta para ejecución de desahogos en ranurados - guiadores Herramienta de Metal Duro (MD) y pastillas de Carburo Metálicos de características Análogas

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 = penetración

Propiedades de las herramientas de corte: Dureza Tenacidad Resistencia al desgaste Resistencia en caliente Estabilidad química

Materiales de las herramientas de corte: Acero no aleado o de bajo C Acero rápido HSS Carburos cementados y recubiertos Materiales Cerámicos Diamantes sintéticos y Nitruro de boro cubico

Los mandos de los movimientos son los siguientes: 1.- Interruptor de marcha 2.- Árbol motor 3.- Caja de velocidades 4.- Eje de maniobra del reglaje de la carrera 5.- Palanca de sujeción del torpedo 6.- Perilla de reglaje del avance 7.- Maniobra de desplazamiento transversal de la mesa 8.- Maniobra para la orientación de la mesa 9.- Maniobra para del desplazamiento vertical de la mesa 10.- Orientación del porta herramientas 11.- Maniobra para desplazamiento vertical del porta herramienta. 12.- Regla graduada para medir el desplazamiento del torpedo en su carrera


El movimiento rectilíneo alternativo que debe tener el torpedo resulta de la transformación de un movimiento circular, que se puede conseguir mediante los siguientes mecanismos: a) Piñón y cremallera b) Biela y manivela c) Manivela y biela oscilante d) Cilindro hidráulico

Mecanismo de piñón y cremallera. La rotación del eje motor a través de un engranaje es comunicado al un tren de ruedas dentadas, la última de las cuales engrana con una cremallera solidaria a la mesa. Mecanismo de biela y manivela. Consiste en una rueda dentada cuya rotación es dada por sobre el eje motor de un plato manivela, y una biela con un muñón desplazable en forma radial, con el fin de variar la carrera del torpedo. Mecanismo de manivela y biela oscilante ó Withworth Consta de un plato manivela que gira con movimiento uniforme transmitido a través de un tren de engranajes que constituyen la caja de velocidades, y de una biela oscilante con una abertura corredera por donde se desplaza un dado ó buje de bronce solidario al muñón del plato manivela, en forma radial. Cilindro hidráulico El funcionamiento de las limadoras hidráulicas se basa en bombas inyectoras de aceite en un cilindro, y en válvulas que abren y cierra en un momento determinado. Dentro del cilindro, un pistón solidario al torpedo que se halla ubicado entre las guías del mismo es el que produce el movimiento rectilíneo alternativo. 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


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.


Velocidad de Corte

Velocidades de Corte en M/MIN. Material de la Herramienta Material a Trabajar

Acero al Carbono

Acero Rápido

Acero Duro

Fundición

5 a 10

14

15 a 70

Fundición Maleable

_

10

10 a 60

6 a 12

14

20 a 100

Acero Semiduro

_

_

15 a 80

Acero Moldeado

5 a 10

_

_

_

10 a 12

10 a 60

Acero Muy Duro ( KZ = 90 a 120 K/mm2 )

_

8

_

Bronce – Latón

10 a 20

_

_

Bronce

_

_

50 a 200

Latón - Cobre

_

_

50 a 350

Acero Dulce

Acero Duro

( KZ = 35 a 60 K/mm2 )

( KZ = 65 a 90 K/mm2 )

Cálculos en Limado VELOCIDAD medios: Vm es la media VELOCIDAD Vc es la VELOCIDAD de corte Vr es la VELOCIDAD de Retroceso (Vr = 2 x Vc)

LIMADORA HIDRÁULICA


Carreras Hidráulicas y Mecánicas

1.4 CONCLUSIONES 



En el esquema de movimiento de la cadena cinemática de la limadora, podemos observar que la velocidad de desplazamiento en el movimiento de corte, es más lenta que en el movimiento de retroceso. La parte superior de la biela, termina en unos empujadores, que son los que accionan el movimiento alternativo del carnero. El proceso de Limado o cepillado, es un procedimiento de mecanización, con arranque o desprendimiento de viruta en la cual se utiliza una maquina llamada limadora o cepillo y el movimiento es proporcionado de forma alternativa.




En el movimiento de un avance y retroceso, denominado generalmente “pasada”,

arranca una viruta. En el limado, la herramienta se mueve con

traslación rectilínea de avance y retroceso, quedando fija la pieza a trabajar.

1.5 BIBLIOGRAFÍA     

Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo. ISBN 84-9732-428-5. Sandvik Coromant (2006). Guía Técnica de Mecanizado. AB Sandvik Coromant 2005.10. Larbáburu Arrizabalaga, Nicolás (2004). Máquinas. Prontuario. Técnicas máquinas herramientas. Madrid: Thomson Editores. ISBN 84-283-1968-5. Varios autores (1984). Enciclopedia de Ciencia y Técnica. Tomo 13. Taladro y perforadora. Salvat Editores S.A. ISBN 84-345-4490-3. Cruz Teruel, Francisco (2005). Control numérico y programación. Marcombo, Ediciones técnicas. ISBN 84-267-1359-9.

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