MAQUINAS Y MAQUINAS Y HARRAMIENTASHARRAMIENTAS

CEPILLADORACEPILLADORA

DEFINICIÓN DE CEPILLODEFINICIÓN DE CEPILLO► El cepillado es un proceso de maquinado con El cepillado es un proceso de maquinado con

arranque de viruta para conseguir superficies arranque de viruta para conseguir superficies planas o curvas, mediante el uso de una planas o curvas, mediante el uso de una herramienta de corte de arista única soportada por herramienta de corte de arista única soportada por el carro del cepillo, el cual se desplaza en carrera el carro del cepillo, el cual se desplaza en carrera relativamente alternativa.relativamente alternativa.

► El cepillo de codo es aquella maquina que El cepillo de codo es aquella maquina que desprende material mediante la acción de una desprende material mediante la acción de una herramienta de corté de un solo filo con un herramienta de corté de un solo filo con un movimiento lineal alternativo. Para lograr este movimiento lineal alternativo. Para lograr este movimiento es necesario contar con una fuente de movimiento es necesario contar con una fuente de energía que produzca movimiento y un sistema energía que produzca movimiento y un sistema mecánico o hidráulico que lo transmita.mecánico o hidráulico que lo transmita.

TRABAJO DEL CEPILLO TRABAJO DEL CEPILLO CEPILLOCEPILLO

► Los cepillos de codo son también conocidos como Los cepillos de codo son también conocidos como máquinas mortajadoras horizontales, pueden máquinas mortajadoras horizontales, pueden trabajar piezas de hasta 800mm de longitud trabajar piezas de hasta 800mm de longitud

► La cepilladora para metales se creó con la finalidad La cepilladora para metales se creó con la finalidad de remover metal para producir superficies planas de remover metal para producir superficies planas horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza de trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o de trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o directamente en la mesa. Las cepilladoras tienen directamente en la mesa. Las cepilladoras tienen un sólo tipo de movimiento de su brazo o carro éste un sólo tipo de movimiento de su brazo o carro éste es de vaivén, mientras que los movimientos para es de vaivén, mientras que los movimientos para dar la profundidad del corte y avance se dan por dar la profundidad del corte y avance se dan por medio de la mesa de trabajo. medio de la mesa de trabajo.

Los cepillos emplean una herramienta de corte de Los cepillos emplean una herramienta de corte de punta, semejante a la del torno. Ésta herramienta se punta, semejante a la del torno. Ésta herramienta se

fija a un portaútilies o poste, fijado a su vez a una fija a un portaútilies o poste, fijado a su vez a una corredera o carro, como ya se mencionó, esta tiene corredera o carro, como ya se mencionó, esta tiene

movimiento de vaivén, empujando la herramienta de movimiento de vaivén, empujando la herramienta de corte de un lado a otro de la pieza. La carrera de la corte de un lado a otro de la pieza. La carrera de la

corredera hacia adelante es la carrera de corte. Con la corredera hacia adelante es la carrera de corte. Con la carrera de regreso, la herramienta regresa a la carrera de regreso, la herramienta regresa a la

posición inicial. Cuando regresa, la mesa y la pieza posición inicial. Cuando regresa, la mesa y la pieza avanzan la cantidad deseada para el siguiente corte, avanzan la cantidad deseada para el siguiente corte,

es decir, un ariete. El carro impulsa la herramienta de es decir, un ariete. El carro impulsa la herramienta de corte en ambas direcciones en un plano horizontal, con corte en ambas direcciones en un plano horizontal, con

un movimiento alterno. Éste movimiento rectilíneo un movimiento alterno. Éste movimiento rectilíneo alternativo comprende una carrera activa de ida, alternativo comprende una carrera activa de ida,

durante la cual tiene lugar el arranque de viruta, la durante la cual tiene lugar el arranque de viruta, la

carrera de retorno pasiva en vacío.carrera de retorno pasiva en vacío.

MECANOSMO DE TRASMISION MECANOSMO DE TRASMISION DEL CEPILLODEL CEPILLO

El balancín pivotado que está conectado al carro, oscila El balancín pivotado que está conectado al carro, oscila alrededor de su pivote por un perno de cigüenal, que describe alrededor de su pivote por un perno de cigüenal, que describe un movimiento rotatorio unido al engranaje principal. La un movimiento rotatorio unido al engranaje principal. La conexión entre el perno de cigüeñal y el balancín se hace a 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 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 y está movido por el perno del cigüeñal. De ésta manera, la rotación del engranaje principal de giro mueve el perno con un rotación del engranaje principal de giro mueve el perno con un movimiento circular y hace oscilar al balancín. El perno está movimiento circular y hace oscilar al balancín. El perno está montado sobre un tornillo acoplado al engranaje principal de montado sobre un tornillo acoplado al engranaje principal de giro, lo que permite cambiar su radio de rotación y de ésta giro, lo que permite cambiar su radio de rotación y de ésta forma variar la longitud del recorrido del carro forma variar la longitud del recorrido del carro portaherramientas. El recorrido hacia adelante o recorrido portaherramientas. El recorrido hacia adelante o recorrido cortante, requiere una rotación de unos 220º del engranaje cortante, requiere una rotación de unos 220º del engranaje principal de giro, mientras que el recorrido de vuelta requiere principal de giro, mientras que el recorrido de vuelta requiere solamente 140º de rotación. En consecuencia la relación de solamente 140º de rotación. En consecuencia la relación de tiempos de recorrido cortante a recorrido de retorno es del tiempos de recorrido cortante a recorrido de retorno es del orden de 1.6 a 1. Para poder usar varias velocidades de corte, orden de 1.6 a 1. Para poder usar varias velocidades de corte, existen engranajes apropiados de transmisión y una caja de existen engranajes apropiados de transmisión y una caja de cambios, similar a la transmisión de un automóvil.  cambios, similar a la transmisión de un automóvil. 

Como una pieza de trabajo, grande y pesada y la mesa Como una pieza de trabajo, grande y pesada y la mesa deben ser movidos a baja velocidad por su peso, las deben ser movidos a baja velocidad por su peso, las

cepilladoras tienen varios cabezales para poder efectuar cepilladoras tienen varios cabezales para poder efectuar varios cortes simultáneamente por recorrido y aumentar varios cortes simultáneamente por recorrido y aumentar así la productividad de la máquina. Muchas cepilladoras así la productividad de la máquina. Muchas cepilladoras

modernas de gran tamaño llevan dos o más herramientas modernas de gran tamaño llevan dos o más herramientas por cabezal puestas de tal forma que se colocan por cabezal puestas de tal forma que se colocan

automáticamente en posición, de tal forma que el corte se automáticamente en posición, de tal forma que el corte se realiza en ambas direcciones del movimiento de la mesa. realiza en ambas direcciones del movimiento de la mesa.

Éste tipo de disposición aumenta obviamente la Éste tipo de disposición aumenta obviamente la productividad de la cepilladora. productividad de la cepilladora.

A pesar de que las cepilladoras se usan comúnmente para A pesar de que las cepilladoras se usan comúnmente para maquinar piezas de gran tamaño, también se utilizan para maquinar piezas de gran tamaño, también se utilizan para maquinar simultáneamente un número de partes idénticas maquinar simultáneamente un número de partes idénticas y menores, que se pueden poner en línea sobre la mesa. y menores, que se pueden poner en línea sobre la mesa. El tamaño de un cepillo está determinado por la longitud El tamaño de un cepillo está determinado por la longitud máxima de la carrera, viaje o movimiento del carro. Por máxima de la carrera, viaje o movimiento del carro. Por ejemplo, un cepillo de 17” puede maquinar un cubo de ejemplo, un cepillo de 17” puede maquinar un cubo de

17”.17”.

TIPO DE TRABAJO Y MOVIMIENTOSTIPO DE TRABAJO Y MOVIMIENTOS

Los cepillos pueden generarLos cepillos pueden generar escalones, chaflanes, escalones, chaflanes, ranuras o canales de formas especiales.ranuras o canales de formas especiales.

El movimiento de penetración en el cepillo se El movimiento de penetración en el cepillo se logra por medio del ajuste de la mesa de logra por medio del ajuste de la mesa de

trabajo.trabajo. ► ►mp = mp =

movimiento movimiento principalprincipal

►S = avanceS = avance►Ret. = retrocesoRet. = retroceso►a = penetracióna = penetración►   

HERRAMIENTAS DE CORTE PARA HERRAMIENTAS DE CORTE PARA CEPILLO DE CODOCEPILLO DE CODO

► Las herramientas de corte que se usan en los Las herramientas de corte que se usan en los cepillos son semejantes a las que se usan en los cepillos son semejantes a las que se usan en los tornos. La figura muestra herramientas de corte tornos. La figura muestra herramientas de corte para diversas operaciones de maquinado que se para diversas operaciones de maquinado que se llevan a cabo con el cepillo. La mayor parte de las llevan a cabo con el cepillo. La mayor parte de las herramientas de corte para cepillos sólo necesitan herramientas de corte para cepillos sólo necesitan una pequeña cantidad de desahogo; por lo general una pequeña cantidad de desahogo; por lo general de 3 a 5º para desahogo frontal y lateral. Los de 3 a 5º para desahogo frontal y lateral. Los ángulos de inclinación laterales varían según el ángulos de inclinación laterales varían según el material que se esté maquinando. Para el acero se material que se esté maquinando. Para el acero se usa por lo general de 10 a 15º. El fierro colado usa por lo general de 10 a 15º. El fierro colado necesita de 5 a 10º y el aluminio de 20 a 30º de necesita de 5 a 10º y el aluminio de 20 a 30º de inclinación lateral.  inclinación lateral. 

Los portaherramientas que usan los Los portaherramientas que usan los cepillos de codo también se cepillos de codo también se

asemejan a los de los tornos. Sin asemejan a los de los tornos. Sin embargo, el agujero cuadrado por el embargo, el agujero cuadrado por el que pasa la herramienta es paralelo que pasa la herramienta es paralelo a la base en los portaherramientas a la base en los portaherramientas

para cepillo. Con frecuencia se usa el para cepillo. Con frecuencia se usa el portaherramientas universal o de portaherramientas universal o de base giratoria. Como se ve en la base giratoria. Como se ve en la

figura el portaherramientas universal figura el portaherramientas universal se puede girar para cinco tipos se puede girar para cinco tipos

distintos de cortes:distintos de cortes:

En los cepillos se usan varios tipos de En los cepillos se usan varios tipos de sujetadores de piezas. En cada tipo se sujetadores de piezas. En cada tipo se

necesita prensar la pieza en forma rígida. Si la necesita prensar la pieza en forma rígida. Si la pieza se mueve durante una operación, puede pieza se mueve durante una operación, puede dañar seriamente al cepillo, o al operador. La dañar seriamente al cepillo, o al operador. La mayor parte de las piezas por maquinar en el mayor parte de las piezas por maquinar en el cepillo se pueden sujetar en una prensa. Las cepillo se pueden sujetar en una prensa. Las barras paralelas se usan para soportar a la barras paralelas se usan para soportar a la pieza sobre las quijadas de la prensa, en pieza sobre las quijadas de la prensa, en

sentido paralelo a la mesa y parte inferior de sentido paralelo a la mesa y parte inferior de la prensa. También se utilizan las bridas y los la prensa. También se utilizan las bridas y los

tornillos en T para fijar a las piezas o a las tornillos en T para fijar a las piezas o a las prensas sobre la mesa de trabajo.prensas sobre la mesa de trabajo.

AJUSTES DEL CEPILLO    AJUSTES DEL CEPILLO    

Antes y durante las operaciones de Antes y durante las operaciones de

cepillado es necesario realizar ciertos cepillado es necesario realizar ciertos ajustes. Éstos ajustes bien realizados nos ajustes. Éstos ajustes bien realizados nos ayudarán a incrementar la producción.  ayudarán a incrementar la producción. 

La mayor parte de las piezas que se La mayor parte de las piezas que se maquinan en un cepillo se sujetan con maquinan en un cepillo se sujetan con

una prensa, por lo tanto, los una prensa, por lo tanto, los procedimientos, preparaciones y procedimientos, preparaciones y operaciones que se describen a operaciones que se describen a

continuación se aplican cuando la pieza continuación se aplican cuando la pieza se monta en una prensa.se monta en una prensa.

Ajustes del carroAjustes del carro

► Se deben hacer los ajustes en el carro, antes de Se deben hacer los ajustes en el carro, antes de maquinar la pieza. Primero se debe ajustar la longitud maquinar la pieza. Primero se debe ajustar la longitud de la carrera. Esto se hace haciendo girar el eje de de la carrera. Esto se hace haciendo girar el eje de ajuste de carrera o selector de carrera. La mayor parte ajuste de carrera o selector de carrera. La mayor parte de los carros tienen una escala con un indicador para de los carros tienen una escala con un indicador para señalar la longitud de la carrera. Ésta se ajusta cuando señalar la longitud de la carrera. Ésta se ajusta cuando el carro está en su posición extrema de regreso. Por lo el carro está en su posición extrema de regreso. Por lo general se ajusta a una pulgada más de la longitud de general se ajusta a una pulgada más de la longitud de la pieza que se va a maquinar. la pieza que se va a maquinar.

► El segundo ajuste es para colocar la herramienta. El El segundo ajuste es para colocar la herramienta. El carro se ajusta de tal modo que la carrera pase por carro se ajusta de tal modo que la carrera pase por toda  la longitud de la pieza. Para ajustar la posición toda  la longitud de la pieza. Para ajustar la posición correcta del carro, éste debe encontrarse en la posición correcta del carro, éste debe encontrarse en la posición extrema de la carrera de regreso.extrema de la carrera de regreso.

Ajustes de velocidad y avanceAjustes de velocidad y avance

► La velocidad de un cepillo es el número de carreras La velocidad de un cepillo es el número de carreras de corte que hace el carro en un minuto. La que se de corte que hace el carro en un minuto. La que se seleccione para el cepillo depende de lo siguiente:    seleccione para el cepillo depende de lo siguiente:   

► ·     Tipo del material que se va a cortar. ·     Tipo del material que se va a cortar. ► ·     Tipo de herramienta de corte. ·     Tipo de herramienta de corte. ► ·     Rigidez de la preparación y de la herramienta de ·     Rigidez de la preparación y de la herramienta de

maquinado. maquinado. ► ·     Profundidad de corte. ·     Profundidad de corte. ► ·     Uso de fluidos de corte. ·     Uso de fluidos de corte. ►   Existen tablas para determinar el número de dobles Existen tablas para determinar el número de dobles

carreras recomendables, más adelante se muestra carreras recomendables, más adelante se muestra una de esas tablas.una de esas tablas.

AVANCESAVANCES

►El avance en el cepillo es la distancia El avance en el cepillo es la distancia que recorre la pieza después de cada que recorre la pieza después de cada carrera de corte. Por lo general, el carrera de corte. Por lo general, el avance necesario depende de las avance necesario depende de las mismas variables que determinan las mismas variables que determinan las velocidades de corte. Los avances del velocidades de corte. Los avances del cepillo de manivela se regulan cepillo de manivela se regulan mediante una biela de avance.   mediante una biela de avance.  

CALCULOS DEL CALCULOS DEL CEPILLOCEPILLO

CÁLCULO DE LA PRODUCCIÓN CÁLCULO DE LA PRODUCCIÓN DE UN CEPILLO     DE UN CEPILLO    

► Para el cálculo de la producción de la máquina Para el cálculo de la producción de la máquina cepilladora es necesario conocer el número de cepilladora es necesario conocer el número de dobles carreras que se deben realizar, para ello dobles carreras que se deben realizar, para ello se utiliza la siguiente fórmula:se utiliza la siguiente fórmula:

► n = Vm /(2L)n = Vm /(2L)► En dondeEn donde► n = número de dobles carrerasn = número de dobles carreras► Vm = velocidad media de la máquina en m/minVm = velocidad media de la máquina en m/min► L = longitud a cepillar más las longitudes L = longitud a cepillar más las longitudes

anterior y posterior en metrosanterior y posterior en metros

La velocidad media de la máquina se La velocidad media de la máquina se puede obtener de la siguiente fórmula o puede obtener de la siguiente fórmula o

tabla de datos.tabla de datos.Fórmula para la obtención de la Fórmula para la obtención de la

velocidad mediavelocidad media

Vm = 2 ((va x vr)/(va + vr))Vm = 2 ((va x vr)/(va + vr))En dondeEn donde

va = velocidad de trabajova = velocidad de trabajovr = velocidad de retrocesovr = velocidad de retroceso

CALCULO DE ( Va) (Vr)CALCULO DE ( Va) (Vr)

►Estas se obtienen de dividir la longitud Estas se obtienen de dividir la longitud total L (m) entre el tiempo que la total L (m) entre el tiempo que la máquina tarda en la carrera de trabajo máquina tarda en la carrera de trabajo o de retroceso.o de retroceso.

►va = L/tava = L/ta►vr = L/trvr = L/tr