RESEÑA HISTORICA DE LA LIMADORA Y CEPILLADORA

pilladoras y Mortajadoras

Las cepilladoras tienen por objeto producir superficies planas y lisas en piezas de gran longitud. El mecanizado realizado por éstas máquinas, recibe el nombre de cepillado, haciéndolo extensible por afinidad, a limadoras, mortajadoras y brochadoras.

El francés Nicolás Focq creó en 1751 la primera máquina de cepillar metales. Pero fue a principios del siglo XX, a causa del fuerte desarrollo industrial,cuando se hizo necesario mejorar la forma de planear planchas de hierro, que tradicionalmente se realizaba manualmente, mediante el uso de cincel y lima. Por el mismo motivo se buscó una solución, para realizar chaveteros en poleas y engranajes, que se abrían manualmente con buril y lima.

Para mecanizar chaveteros, el ingles Maudslay construye en 1803, una mortajadora diseñada por Brunel. En 1817, Richard Roberts construye el primer cepillo puente de uso industrial, para mecanizar piezas de 1320 x 280 mm. de accionamiento manual a volante y piñón cremallera.

Para la fabricación de material de su fábrica textil, el inglés James Fox, construye en 1820, un cepillo puente con desplazamiento de mesa; con capacidad para mecanizar piezas de 3120 x 560 mm. En 1833 construye otro modelo de medidas más reducidas.

La mortajadoraconstruida en 1830, por "Sharp, Roberts Co." representó un avance al incorporarle un plato divisor.

En 1834, el ingeniero francés Morinière de "Manufactures des glaces de Saint Gobain" construye un cepillo con mesa fija y movimiento del puente porta herramientas, para mecanizar piezas pesadas de 4000 x 3000 mm.

Poco despues Joseph Whitworth, construye un cepillo puente con movimiento de mesa accionada a mano con manivela, y en 1836 un modelo perfeccionado, movido por transmisión y poleas,que fue la base para posteriores desarrollos.

Hacía falta una máquina más manejable que la cepilladora, para el mecanizado de superficies planas de longitud inferior a 800 mm. Así nació en 1839 la limadora de Nasmyth, bautizada popularmente con el nombre de "Brazo de acero de Nasmyth."

Poco después, Joseph Whitworth perfecciona la limadora, incorporando un dispositivo automático descendente del carrito porta herramienta.

El uso de la limadora se extiende por Europa. En Alemania, J. G. Weisser construye una limadora con desplazamiento de mesa y carrito porta - herramienta automáticos.

Desarrollados varios modelos de cepilladoras, el francés J.G. Bodmer se dio cuenta que hacía falta una solución para mecanizar planchas de gran anchura por lo que desarrolló una patente para construir cepilladoras de una sola columna. En base a esta patente se desarrollaron este tipo de máquinas.

Para finales del siglo XIX, como se puede ver en las máquinas de Butler, las cepilladoras accionadas por transmision y poleas habían alcanzado su pleno desarrollo.

A finales del siglo XIX, para dar respuesta a las necesidades de la industria del automóvil y armamento surgió, la necesidad de abrir chaveteros y estrías múltiples, naciendo de esta forma las brochadoras de "Smith & Coventry" en 1899 y de "The Lapointe Machine Tool Co" en 1902.

Hacia 1927, "Estarta y Ecenarro" construye la primera limadora del estado español.

CEPILLADORA MECANICA

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La Limadora

INDICE

                                                                                                                              Pág.

INTRODUCCION (DEFINICION). ------------------------------------(   2

PARTES PRINCIPALES (DEFINICIONES) -------------------------(   3

- CABEZAL O CARNERO- CARRO INCLINABLE- PORTAHERRAMIENTA- BATIENTE- ESTRIBO- CUCHILLA- BANCADA- CARRO VERTICAL- CARRO PORTAMESA- MESA- PIE – SOPORTE

TIPOS DE TRABAJOS QUE PODEMOS REALIZAR -------------(   8

MOVIMIENTO DE CORTE (CADENA CINEMATICA) ---------( 12

PRECAUCION, CONSERVACIÓN Y MANTENIMIENTO   -----( 14

DESMONTAJE DE LA MAQUINA   ----------------------------------( 16

BIBLIOGRAFIA   ---------------------------------------------------------( 19

INTRODUCCION A LA LIMADORA

Es una máquina-herramienta destinada fundamentalmente a obtener superficies planas horizontales, verticales o inclinadas.Su utilización va siendo cada vez mas limitada, debido a que, resulta de poco rendimiento y escasa precisión, aunque sea de fácil manejo y tenga poco mantenimiento.En general, se emplea para planear superficies que han de servir de apoyo y referencia para otras operaciones de mecanizado.En las limadoras hay un movimiento rectilíneo alternativo que comporta un mov. de corte (Mc) y un mov. de retroceso (Mr).El recorrido “L” realizado por la herramienta “longitud de carrera”. Por consiguiente, un ciclo de corte se compone de un recorrido de corte (ida) y un recorrido

de retroceso (vuelta). Claro que al analizar estos movimientos hay que tener en cuenta:1º.- Los Mc y Mr se realizan con la misma velocidad uniforme.2º.- Ambos se realizan con distinta velocidad, pero uniforme.

3º.- Que el corte y el retroceso se realice con movimiento variado y además con distinta velocidad para el corte y el retroceso.

[pic]PARTES PRINCIPALES (DESCRIPCIONES)

CABEZAL O CARNERO

CARRO INCLINABLE

-   CARRITO VERTICAL

-   BATIENTE

-   ESTRIBO

-   SOPORTE

BANCADA

CARRO VERTICAL

CARRO PORTAMESA

MESA

PIE – SOPORTE

[pic]CABEZAL O CARNERO

También denominado «cabezal», es el órgano que comunica a la herramienta el movimiento de corte; provisto de unas guías horizontales que se ajustan en las de la banca sobre las que se desliza con una trayectoria de vaivén, que constituye el movimiento de corte. (Ver fig.1)              [pic]fig. 1

CARRO INCLINABLE

Tiene una doble finalidad: situar la herramienta en la posición adecuada al trabajo a realizar, y establecer la profundidad de pasada.

Va montado en el extremo anterior del carnero, al que queda unido a través de una placa circular provista de limbo.

Aflojando los tornillos T (uno a cada lado), la placa puede girar alrededor de un eje horizontal, lo que permite inclinar el carro el ángulo que exija el trabajo a realizar, ángulo cuyo valor se controla mediante el limbo y el índice de referencia del carnero.

En un carro inclinable cabe distinguir: carrito vertical,

soporte, batiente y estribo. (Ver fig. 2)

- Carrito vertical: Va ajustado a la placa circular, pudiendo desplazarse sobre unas guías verticales.

- Soporte: Se encuentra atornillado sobre el carrito vertical, y tiene por finalidad el poder inclinar la cuchilla en el mecanizado de superficies verticales o inclinadas.

                                      [pic]

-Batiente: Va fijado en el soporte a través de un eje horizontal E (fig. 6-b), sobre el que puede bascular, lo que permite que la cuchilla se levante en la carrera de retroceso, a fin de disminuir su rozamiento sobre la pieza.

- Estribo: En él se aloja la cuchilla, la cual -mediante el tornillo que aparece en el extremo del estribo- queda sujeta contra la cara exterior del batiente.

                    [pic] fig.   2BANCADAConstituye el armazón de la máquina y está formada por una columna rectangular que descansa sobre una amplia base de asiento   (Fig. 3). La columna es hueca, de gruesas paredes reforzadas con nervios interiores. En su cara frontal lleva dos guías verticales por las que se desplaza el carro vertical; y en su parte superior dispone de otras dos guías, éstas horizontales, para el desplazamiento del carnero. En el interior de la columna, van alojados los mecanismos de accionamiento del carnero, en tanto que los de accionamiento de la mesa van fijados en la parte exterior de una de sus caras verticales.                [pic]Fig. 3

CARRO VERTICAL Y MESA

El carro vertical es una plataforma con

dos juegos de guías situadas perpendicularmente entre si.Las guías verticales se ajustan sobre las de la bancada, permitiendo su desplazamiento, que se consigue a través de un mecanismo husillo-tuerca, cuyo husillo se acciona manualmente desde el eje E, al que se aplica una manivela.La mesa es un paralelepípedo hueco cuya finalidad es servir de apoyo a las piezas. Va dotada de unas guías horizontales que ajustan en las del carro, sobre las que puede

desplazarse en ambos sentidos; desplazamiento que constituye el movimiento de avance (Ma) y se consigue, manual o automáticamente, a través de un mecanismo husillo-tuerca.

SUJECIÓN DE LA PIEZA

La mesa de la limadora va provista en su cara superior de ranuras en forma de T, y en sus caras laterales de ranuras pasantes, todas ellas destinadas a permitir la sujeción de las piezas a mecanizar, operación que se realiza por tres métodos diferentes: directamente sobre la mesa, mediante bridas y por medio del tornillo de máquina.

MONTAJE DE LA HERRAMIENTA

Las herramientas empleadas en la limadora, que reciben el nombre de «cuchillas», rueden fijarse en el estribo directamente o por medio de portaherramientas[pic]                     [pic]   Sujeción directa de la cuchilla             Sujeción con portaherramientasLa fijación directa se emplea para herramientas cuyo mango presenta una longitud y una superficie de apoyo suficientes.La fijación por medio de portaherramientas se reserva para aquellos casos en que las cuchillas

son delgadas o de longitud insuficiente.Cualquiera que sea el procedimiento empleado en la fijación de la cuchilla, deben tenerse en cuenta las siguientes observaciones:

1   Elegir la cuchilla más robusta de entre las que por su forma sean apropiadas para la operación a realizar.

2 Colocar la cuchilla -o el portaherramientas, caso de utilizarse éste de forma que sobresalga del estribo la longitud mínima requerida por el tipo de trabajo a realizar.

Las vibraciones, rotura de cuchillas y mala calidad en el acabado de las piezas, suelen deberse a no tener en cuenta esta observación.

3 Apretar firmemente el tornillo del estribo, previa la colocación entre éste y el mango de la cuchilla -o del portaherramientas- de una chapa de protección, a fin de no deteriorar la superficie sobre la que asienta el tornillo.

En las limadoras grandes el estribo suele ir provisto de dos tornillos para la sujeción de la cuchilla; en tal caso, y a fin de que la cuchilla quede bien apoyada sobre el batiente, el aprieto de los tornillos debe efectuarse alternativamente.

TIPOS DE TRABAJOS EN LA LIMADORA

Las principales operaciones de mecanizado que pueden realizarse en una limadora son:

Planeado, Ranurado y PerfiladoAntes de iniciar la descripción de las citadas operaciones, recordemos que: en una limadora el arranque de viruta se consigue durante la carrera de trabajo del movimiento de corte que efectúa la herramienta; y que el movimiento de avance tiene por finalidad que la cuchilla vuelva

a encontrar material que cortar una vez finalizada la carrera de retroceso.PLANEADO.-Es la operación consistente en obtener superficies planas horizontales, verticales o inclinadas.

- Planeado horizontal: En él, tanto el carro inclinable como el soporte de la cuchilla se colocan verticalmente. El movimiento de avance lo realiza la pieza y debe conseguirse mediante el movimiento automático de la mesa.

El valor del avance se regula mediante un sencillo mecanismo, haciendo que el pestillo salte uno o varios dientes sobre el trinquete.

La profundidad de pasada se regula haciendo descender la cuchilla mediante el accionamiento de la manivela del carrito vertical.   Planeado vertical: En él, el carro inclinable permanece vertical, en tanto que el soporte se inclina sobre la superficie a mecanizar un ángulo de unos 15°, a fin de que la cuchilla no roce sobre la superficie mecanizada durante la carrera de retroceso.

                        [pic]

Planeado vertical: En él, el carro inclinable permanece vertical, en tanto que el soporte se inclina sobre la superficie a mecanizar un ángulo de unos 15°, a fin de que la cuchilla no roce sobre la superficie mecanizada durante la carrera de retroceso. El movimiento de avance se obtiene -una vez finalizada cada doble carrera- haciendo descender la cuchilla mediante el accionamiento de la manivela del carrito vertical, que se controla mediante el tambor graduado del mismo.La profundidad de pasada se establece mediante el accionamiento

manual de la mesa.

Planeado: a) vertical; b) inclinado

Planeado oblicuo: En él, el carro inclinado se inclina el mismo ángulo que el formado por la superficie a obtener y la vertical, en tanto que el soporte se inclina unos 15° a partir de la posición del carro inclinable y en el mismo sentido que él. El movimiento de avance y la profundidad de pasada se establecen de igual modo que en el planeado vertical. Tiempo de mecanizado.- El tiempo principal invertido en el planeado horizontal -que es la operación más característica de entre todas las que pueden realizarse en la limadora-, se calcula mediante la siguiente fórmula:

Tp = B/a * n min.donde: B, es la anchura de la pieza a planear, expresada en mm; a, el avance, en mm/n; y n el número de dobles carreras por minuto de la cuchilla.

RANURADO.- Es la operación consistente en obtener ranuras de distinta forma y profundidad sobre la superficie de las piezas.Si la ranura es estrecha, se emplea una cuchilla cuyo filo principal tenga la misma anchura que la ranura (fig. 5-a); mientras que si la ranura es ancha, primero se mecaniza una de sus caras y después la otra (fig. 5-b). En ambos casos, el movimiento de avance se establece mediante el accionamiento manual del carrito vertical          [pic] Fig. 5

El movimiento de avance se obtiene mediante el desplazamiento de la mesa, debiéndose tener muy en cuenta que en este tipo de mecanizado la cuchilla no puede levantarse en la carrera de retroceso, ya que podría romperse

al quedar agarrotada en la cara superior de la ranura. En evitación de este accidente, el batiente se inmoviliza sobre el soporte mediante un pasador dispuesto a tal fin.

PERFILADO.- Es la operación consistente en obtener superficies cilíndricas -cóncavas o convexas- de generatrices rectilíneas.

El perfilado puede realizarse manualmente y mediante dispositivo copiador. Perfilado manual.-Consiste en combinar adecuadamente el movimiento horizontal de la mesa con el de ascenso y descenso de la cuchilla obtenido a través del carrito vertical. Este procedimiento requiere trazar sobre la pieza el perfil a obtener, así como una gran habilidad en el manejo de la máquina; en cualquier caso, debido a que los movimientos se obtienen manualmente, la superficie obtenida resulta de aspecto irregular v mala calidad superficial.

        Fig. 6

El movimiento horizontal de la mesa es automático y se consigue -como si se tratara de un planeado horizontal- a través del mecanismo de trinquete y pestillo de la máquina.

El equipo copiador lleva incorporado un depósito de aceite, el cual, mediante una motobomba, es impulsado hacia el distribuidor. En el interior de éste se encuentra un émbolo unido al palpador que, al moverse la mesa horizontalmente, se desplaza sobre una plantilla cuyo perfil es el de la pieza a obtener. Los movimientos del palpador comunicados al émbolo, hacen que éste abra o cierre una válvula con lo que el aceite es impulsado por una u otra tubería hacia el mecanismo

situado debajo de la mesa, dando lugar a q ésta se mueva en sentido vertical ascendente o descendente, conforme a las indicaciones del palpador.

MOVIMIENTOS DE CORTE (CADENA CINEMATICA)

E1 movimiento parte del motor (1), atraviesa la caja de velocidad (CV) y por medio del piñón de ataque (2) acciona la rueda (3) ; ésta lleva un botón de manivela (4) que acciona la biela de colisa (5) proporcionándole un movimiento circular alternativo.El extremo superior de la biela (5) va articulado en la tuerca (6), que es solidaria con el cabezal gracias al husillo (7) y tuerca (8); por lo tanto, la biela en su desplazamiento arrastra al cabezal proporcionándole el movimiento rectilíneo alternativo.

              [pic]

REGLAJE DE LA VELOCIDAD O NÚMERO DE CARRERAS POR MINUTOEste reglaje se hace actuando sobre la palanca de accionamiento de la caja de velocidades de igual forma a como se hizo en el torno.                               [pic]

TRANSMISION DEL MOVIMIENTO DE AVANCEEl carro portamesa y la mesa se desplazan mediante -: mecanismo de husillo y tuerca; el husillo es accionado por el trinquete, qué está animado de movimiento circular alternativo transmitido por la biela y excéntrica, que recibe a su vez el movimiento de la rueda. Un detalle del trinquete, el pestillo p salta sobre los dientes de la rueda R o arrastra a ésta, según su sentido de movimiento, de tal forma que el avance de la mesa se produce durante el retroceso del cabezal. Si se desea cambiar el sentido del avance,

basta con dar media vuelta al pestillo del trinquete y desplazar la excéntrica al otro extremo de la ranura, para que el avance siga produciéndose durante el retroceso del cabezal.Regulación del avance.-Se logra un avance mayor haciendo que el pestillo enganche más dientes en la rueda del trinquete, para lo cual basta con aumentar la excentricidad del botón de manivela.

                      [pic]

PRECAUCION, CONSERVACION Y MANTENIMIENTO

Antes de poner la máquina en marcha, se debe hacer funcionar a mano una doble carrera para comprobar si la herramienta tropieza en algún obstáculo. Compruébese antes que no hay ninguna herramienta, útil de comprobación ni objeto alguno sobre la superficie a trabajar.

No se haga ninguna medición o comprobación más que con la máquina parada. No se debe colocar el operario directamente delante de la limadora cuando ésta funciona. No se retirarán nunca las virutas con la mano, se utilizará una brocha o escobilla o un gancho adecuado.

Al mecanizar materiales quebradizos cuyas virutas saltan se utilizarán gafas o pantallas

protectoras.

Se mantendrán convenientemente engrasadas las partes en movimiento y las superficies de deslizamiento.

Se mantendrá limpia la máquina en todas sus partes evitando que las virutas se acumulen en las ranuras en T de la mesa portapiezas. Se cuidará de evitar golpes en las guías del carnero.

Préstese la máxima atención a la máquina y al trabajo que en ella se realiza.

    • Lubricación y refrigeración:

El proceso de cepillado se hace casi siempre en seco, sin líquido refrigerante, pues por una parte al no ser elevada la velocidad de corte el calentamiento de la herramienta nunca es excesivo teniendo, por otra parte, un tiempo de enfriamiento durante la carrera de retroceso en vacío.

      Si fuese, excepcionalmente, preciso refrigerar, se hará con los mismos líquidos indicados para el torneado y a mano, pues por las razones expuestas estas máquinas-herramientas no tienen sistema de refrigeración de herramienta y trabajo.DESMONTAJE DE LA LIMADORA

La mordaza es la parte de la limadora que se encarga de sujetar las piezas para su posterior mecanizado.Para proceder a su desmontaje comenzaremos aflojando con una llave fija las 4 tuercas hexagonales que son las que sujetan la parte inferior da la mordaza a la mesa. Una vez quitada las tuercas podemos levantar la mordaza hacia arriba y posteriormente retirar las cogidas que van sobre las guías de la mesa. Para desmembrar la mordaza hay que desenroscar el husillo que une la parte inferior con la parte superior mediante una pequeña barra que es la que también se utiliza para el apriete de las piezas en dicha mordaza.La mesa está constituida por dos partes; la parte móvil y la parte fija. En las guías de la parte móvil es donde va sujetada la mordaza, y para proceder a su desmontaje comenzaremos quitando cuatro tuercas que van enroscadas en sus respectivos tornillos con cabeza chaflanada que hay en el interior de la mesa. Esto

lo haremos con una llave de tubo de 18mm y una llave fija también de 18mm para hacer palanca, y a continuación, podemos sacar la parte móvil ya que ésta ha quedado libre.Para quitar la parte fija tenemos que quitar dos tornillos de cabeza allen con una llave allen de 8mm, que son las que unen esta parte con el husillo que da el movimiento horizontal de la mesa. También tenemos que retirar una barra que va atornillada a la guía superior de esta parte fija y junto al rail del carro trasversal. Dicha barra lleva un pequeño chavetero que va introducido en la chaveta de la parte fija. Esta barra va regulada por un tornillo que se introduce en una pequeña ranura de ésta, que a su vez la sujeta a la parte

fija de la mesa.Para desmontar la torreta comenzaremos quitando dos tornillos de cabeza hexagonal (que une dicha torreta con el carnero) con una llave fija del 18. Una vez quitados estos tornillos la torre sale entera y podemos proceder a su despiece; comenzamos girando la manivela que hay en la parte superior de la torreta arrastrando al portaherramientas hasta que este sale de las guías del carro. Una vez hecho esto, obtenemos dos piezas principales; una que es el carro donde van las guías y el husillo, y la otra en la que va la tuerca que la une con la primera pieza y la herramienta que proporciona el corte.Para el desmontaje del motor simplemente hay que quitar las dos correas que transmiten el movimiento circular del eje del motor hasta las poleas, y este cae por su propio peso.

Después procedemos a separar el motor de la bancada, y esto lo conseguimos aflojando dos tornillos de cabeza hexagonal que tiene el motor a ambos lados y ya lo podemos retirar.Este carro es el encargado de proporcionarle el movimiento trasversal a la mesa y para su desmontaje comenzaremos quitando el volante que proporciona el movimiento horizontal de la mesa que atraviesa el carro con un husillo, donde va acoplado la tuerca que a su vez es la que va enganchada en la parte posterior de la mesa. Para quitar dicho husillo, primero tenemos que quitar la tuerca y la arandela que van al final de este con una llave fija del 22, y después el burlón que une la biela con el trinquete de avance automático. También tenemos que quitar dicho trinquete de avance y esto lo haremos con una llave allen del 6. Una vez hecho esto ya podemos sacar el husillo dándole vueltas al volante que proporciona el movimiento horizontal de la mesa hasta que el husillo salga completamente.

Más tarde nos disponemos a quitar las guías del carro trasversal, y para ello tenemos que quitar el otro eje de avance mediante un burlón que lo une a la bancada. Una vez hecho esto ya podemos quitar los dos tornillos de 18mm que sujetan a las pletinas, y entonces, solo nos queda quitar el husillo que le da el movimiento vertical a la mesa, y esto lo haremos quitando simplemente un tornillo de 14mm que está en la parte inferior de dicho husillo. Entonces, ya podemos sacar el carro completamente girando el husillo para que este

salga hacia arriba (el husillo, como va encajado, sale simplemente jalando).El carnero es la parte de la limadora encargada de comunicar a la herramienta el movimiento de corte, a través de un movimiento de vaivén. Para su desmontaje comenzaremos quitando cuatro tornillos de 18mm y de rosca W11.2 x 146 7/16" que hay en la bancada con una llave fija del 18. Una vez quitados estos tornillos podemos quitar la pletina que va introducida en una de las guías de la bancada, y posteriormente, quitando diez tornillos de cabeza cónica con un destornillador plano, podemos retirar las pletinas laterales de la bancada. Luego tenemos que quitar tres tornillos de cabeza hexagonal, con una llave de tubo del 18, del eje de transmisión del movimiento, con el fin de desplazar el plato interior y que la colisa quede libre para su desmontaje.Para quitar esta colisa tenemos que sacar el burlón que la une a la bancada, quitando primero el tornillo de agarre. Una vez hecho esto procedemos a sacar el husillo y esto lo

haremos aflojando dos tornillos de cabeza hexagonal con una llave de tubo. Después de quitar estos tornillos el husillo queda libre y podemos darle vueltas hasta que salga de su correspondiente tuerca que va unida al carnero por lo que, en consecuencia, este también sale.

BIBLIOGRAFIA

Libro de “Tecnología metal” editorial Everest.Libro de “Máquinas. Cálculos de Taller”   A. L. Casillas.Libro de “Maquinas herramientas modernas I y II” Mario Rossiwww.infomecanica.comwww.solomantenimiento.com