Cepilladora Mortajadora y Brochadora

5/14/2018 Cepilladora Mortajadora y Brochadora - slidepdf.com

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Cepilladora

1.1. Limadora o cepillo de codo

1.1.1. Generalidades

Es una máquina herramienta para

el mecanizado de piezas por arranque de

viruta, mediante el movimiento lineal

alternativo de la herramienta.

La mesa que sujeta la pieza a

mecanizar, realiza un movimiento de

avance transversal para realizar

determinados trabajos, como la

generación de una superficie plana, de

ranuras equidistantes, asimismo, tambiénes posible desplazar verticalmente la

herramienta o la mesa, manual o

automáticamente, para aumentar la

profundidad de pasada.

Es una máquina-herramienta con

movimiento principal de traslación que

se realiza en sucesivos ciclos de avance

y retroceso de la herramienta. En el

avance, la herramienta elimina material,

mientras que en el retroceso vuelve a su posición inicial de ciclo sin eliminación de

material.



1.1.2. Diferencias entre 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 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 unaherramienta 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 una en la carrera

de avance y otra en la de retroceso o varias en la carrera de avance.

Partes principales y funcionamiento.

Limadora

Una limadora puede ser esquematizada de la siguiente forma:

• Bancada: Es el elemento soporte de la máquina, aloja todos los mecanismos de

accionamiento, suele ser de fundición y muy robusta. Está provista de guías

horizontales sobre las que deslizan el carnero y dos guías verticales sobre las que

puede desplazarse verticalmente la mesa.

Limadora

Cepilladora



• Carnero o carro: Es la parte móvil de la máquina, realiza un movimiento

rectilíneo alternativo, se desliza sobre guías horizontales situadas en la parte

superior de la bancada y en cuya parte frontal hay una torreta provista de un

portaherramientas en el que se fija la herramienta de corte.

• Guías

• Motor de accionamiento: El motor de accionamiento suministra la potencia

requerida para el mecanizado, que se realiza gracias al movimiento alternativo

del carnero. Los valores de potencia oscilan entre 1 Kw. y 8 Kw. según las

dimensiones de la máquina-herramienta. El movimiento alternativo de traslación

se consigue mediante un mecanismo de colisa, esquematizado.

• 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 máximosdurante 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.

• 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 lacarrera de retroceso para no incidir sobre la pieza.

• 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.

1.1.3. 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.

1.1.4. 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 anchura B.

Los trabajos mas frecuentes que pueden realizarse con una

limadora son:

o 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

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.



1.1.5. 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.

1.1.6. 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.

1.1.7. Parámetros de corte

En el limado, los parámetros y

variables de corte, así como las

expresiones que los relacionan, sonanálogos 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 lavelocidad 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 deaccionamiento, 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 :

La cepilladora

1.1.8. Generalidades

Cuando la pieza es larga (mas de 700mm), la máquina usada es la cepilladora, ya

que en esta, el movimiento alternativo lo tiene la mesa, en tanto la herramienta montada

en un puente entre dos columnas tiene los movimiento secundarios.

De esta forma la máquina realiza un mejor trabajo que la limadora donde el

carnero debería sobresalir en un voladizo muy grande, que haría el trabajo impreciso,

debido a la flexión. Estas máquinas pueden alcanzar grandes dimensiones (entre 2 y 10

m de largo).



Tiene un funcionamiento

cinemáticamente similar al de la

limadora, de ahí que su campo de

aplicación sea también el trabajo

en desbaste de superficies planas

o de ranuras. A diferencia de lalimadora, el movimiento

principal lo lleva la pieza, siendo

la velocidad de corte constante

durante los semiperiodos de

avance y retroceso. Las

dimensiones del cepillo son

mayores que las de la limadora, y

por lo general, se emplea en el

mecanizado de piezas de mayor

tamaño.

1.1.9. Tipos de cepilladoras:

El más empleado es el de dos montantes, dotado de uno o dos carros

portaherramientas con movimiento independiente. Hay también cepilladoras especiales

como son las cepilladoras copiadoras, las cepilladoras fresadoras y las cepilladoras de

dos sentidos de corte.

1.1.9.1. Cepilladoras de dos montantes (cepilladora de puente.)

Son los tipos más usados porque ofrecen gran solidez. Se componen

principalmente de una bancada de fundición, a los lados se levantan los

montantes C (uno a la derecha y otro a la izquierda).

Sobre la bancada van las guías para el desplazamiento de la mesa B, dicha

mesa, que debe llevar la pieza a trabajar, puede trasladarse con movimiento

alternativo de avance y retroceso. Los montantes C llevan también guías

laterales para el deslizamiento del travesaño D, que puede regularse en la altura

mediante la rotación simultánea de dos husillos. A lo largo de dicho travesaño puede deslizarse, a su vez, un carro que lleva el carro portaherramientas y que



realiza el movimiento transversal intermitentemente, según los desplazamientos

proporcionales obtenidos al final de la carrera de retroceso de la mesa.

1.1.9.2. Cepilladoras de un montante

Se emplean para el planeado de superficies de piezas muy grandes que no

caben entre los dos montantes de una de las cepilladoras anteriormente descritas.

Las características de

estas máquinas son iguales a

las ya expuestas, con la

diferencia del travesaño, que

se encuentra en voladizo y

debe ser más robusto, a fin de

soportar y evitar lavibraciones durante el

arranque de viruta.

1.1.10. Movimientos de trabajo

Los movimientos de trabajo de esta máquina son:

o Movimiento de corte por desplazamiento longitudinal de la pieza.

o Movimiento de avance por desplazamiento transversal de la herramienta.

o Movimiento de profundidad de pasada por desplazamiento vertical de la

herramienta.

Movimientos de la herramienta:

A la herramienta se le puede dar movimiento en dos direcciones, una en

dirección transversal que se consigue por la traslación de carro

portaherramientas sobre el puente y un movimiento vertical, que se puedeconseguir o bien desplazando verticalmente el puente o desplazando

verticalmente el carro portaherramientas.

Movimientos de la pieza:

En las cepilladoras el movimiento de corte se obtiene moviendo la pieza

solidamente fijada sobre la mesa por debajo de la herramienta. Este movimiento

generalmente es más lento en la carrera de corte que en la de retroceso, estando

ambas velocidades aproximadamente en relación de 1,5 a 4.

El movimiento de la mesa sobre la que va situada la pieza puede de varios

tipos: Por tornillo y cremallera, por engranaje y cremallera, por tornillo y tuercao hidráulicamente.



1.1.11. Partes constituyentes

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. La calidad de ejecución deestas guías es de lo que depende en gran parte la precisión de la máquina.

La mesa:

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.

Los montantes:

Situados uno a cada lado de la bancada tienen por objeto sostener el puenteque soporta el carro portaherramientas. También se fabrican cepilladuras de un

solo montante, que debe ser mucho más robusto, ya que no sólo estará sometido

a flexión sino también a torsión.

El travesaño o frontón:

Es la parte superior de la máquina, une los dos montantes y asegura su

paralelismo e inmovilidad.

En el puente o brazo

Al carro portaherramientas desliza apoyado en el puente que une los dos

montantes.

Cabezales porta herramientas: (superiores y laterales).

Son totalmente iguales a los de la limadora, soportan las herramientas de

corte y están equipadas con una charnela que levanta la herramienta para librar

la pieza durante la carrera de retroceso de la mesa ya que de no hacerse se corre

el riesgo de despostillar o desafilar la herramienta.

Algunas cepilladoras cuentan con 2 o 4 portaherramientas en cada bastidor

de la maquina pudiéndose montar 2 o 4 herramientas al mismo tiempo

1.1.12. Amarre de las piezas

Generalmente en piezas de gran tamaño que se maquinan en el cepillo de

mesa Esta máquina se presta para trabajar piezas de hasta 8000 mm de longitud

no se utilizan prensas ya que serían de dimensiones extremosas, para esto se

recomienda la utilización de bridas, tornillos, tirantes o soportes especiales,

diseñados especialmente para un trabajo específico.



1.1.13. Parámetros de corte, herramientas y operaciones de trabajo

Los parámetros de corte, las herramientas y las operaciones de trabajo son

totalmente iguales a las anteriormente descritas para la limadora, con la salvedad

de en la cepilladora la mesa no es inclinable y se pueden montar varias

herramientas y realizar trabajo en la carrera de avance y retroceso.

La mortajadora

1.2. Mortajadora

Cinemáticamente trabaja de forma idéntica similar a la dela limadora o el cepillo, llegándose a considerar

cepilladora vertical. Todo lo indicado para la limadora

resulta igualmente aplicable a la mortajadora, excepto

que el plano en el que se produce el movimiento principal

de corte es vertical.

Las mortajadoras al igual que en las cepilladoras y

limadoras y en general todas las máquinas herramientas

de movimiento alternativo tienen poco rendimiento, pues

no pueden emplearse con grandes velocidades de corte

porque las fuerzas de inercia se oponen a los cambios de

sentido de marcha, además de las pérdidas de tiempo detrabajo que suponen los tiempos muertos de las carreras

de retroceso.

1.3. Movimientos de corte

Los movimientos de trabajo de la mortajadora son:

• Movimiento de corte : por desplazamiento longitudinal o vertical de laherramienta.

• Movimiento de profundidad de pasada: por desplazamiento longitudinal o axial

de la pieza.



Cuando se mecaniza con la mortajadora, se considera como movimiento de

avance el movimiento transversal o axial de la pieza. Que posibilita el mecanizado

de superficies planas paralelas a la dirección de corte.El eje de desplazamiento de la mortajadora es vertical por lo que permite el

mecanizado de piezas verticales de mayores dimensiones que la limadora, así como

el trabajo de ranuras interiores en particular para el maquinado de formas internas

complejas.

1.4. Trabajos de la mortajadora

La disposición de la herramienta en la mortajadora, facilita el mecanizado de

ranuras tanto exteriores como interiores, ya que fueron creadas principalmente para

la ejecución de ranuras en cubos de poleas, volantes, etc. Pero también se emplean para contornear matrices, levas, placas para taller, engranajes, etc.

Las operaciones realizables son similares a las que realizas la limadora, pero con

mayor potencia de arranque de material por el mayor apoyo que proporciona la

mesa a las piezas sobre las que incide verticalmente la herramienta.

Las operaciones son las siguientes:

• Planeado de superficies planas.

• Ranurados interiores y exteriores.



• Estriados.

• Contorneados.

• Perfilados.

• Tallado de dientes rectos.

• Tallado de chaveteros

También se emplea para el desbaste y semiacabado de matrices,

mecanizado de grandes piezas y tallado de dientes rectos interiores o exteriores

en piezas de grandes dimensiones.

1.5. Tipos de mortajadoras

El tipo principal es la mortajadora ordinaria, que puede ser de cabezal

fijo (llamada vertical) y orientable (llamada inclinada). Dentro de esta clase de

mortajadoras, construyen las de alta precisión de carrera corta para trabajos

delicados.

Las mortajadoras punzadoras, parecidas a las ordinarias pero de mayor

potencia y la especialidad del trabajo.

Las mortajadoras sobre pórtico, se utilizan para mecanizar piezas grandes

como bastidores de locomotoras, etc. Están formadas por una mesa de grandes

dimensiones sobre la que se desliza un pórtico que soporta el portaherramientas.

Además de su mayor tamaño y de su forma exterior se diferencian de las

ordinarias en que el movimiento de avance se consigue por el movimiento del

pórtico.

Las mortajadoras transportables, se emplean para mecanizar piezas de

muy grandes dimensiones como tapas de turbinas, bancadas de laminadores, etc.

1.6. Parámetros de corte

Fuerza de corte y potencia absorbida por la mortajadora:

Se calculan igual que en las limadoras, siendo la Fuerza:

F=K.p.a

y la potencia:

P = k.p.a.v (CV)

Siendo:

K; fuerza específica de corte.

p; profundidad de pasada.

a; avance.

v; velocidad de corte. p; rendimiento que varía de 0,6 a 0,8.



La Brochadora

1.7. Brochadora:

Es una máquina-herramienta con

movimiento principal de traslación que, a diferencia

de las otras máquinas-herramienta descritas, emplea

una herramienta multifìlo denominada brocha o

aguja de brochar. Mecaniza superficies paralelas a

su generatriz en una sola pasada de movimiento

rectilíneo.

El brochado se emplea principalmente parala realización de formas poligonales partiendo

generalmente de agujeros cilíndricos, pero también

se emplea para la obtención de ranuras de

chaveteros. Otra aplicación interesante es el

mecanizado de superficies helicoidales en un

tiempo 20 veces menor que el que precisa con otros

procedimientos, obteniéndose además un trabajo más perfecto.

1.8. Componentes principales:

Bancada: Es el soporte general de la máquina y alberga todos los elementos de

transmisión de la potencia del motor al brazo tractor o impulsor.

Mesa: Sirve para apoyar la pieza que se ha de mecanizar, no es preciso ningún

procedimiento de sujeción de la pieza pues la herramienta ejerce sobre ella un esfuerzo

de tracción que la aprieta contra la mesa.

Brazo tractor o impulsor: Según tire o empuje y es el órgano que transmite el

movimiento rectilíneo.

Herramienta para el brochado: Brochas:

La herramienta es la pieza

fundamental de la brochadora hasta el

punto de que puede considerarse que la

máquina no es más que un dispositivo para

proporcionar el sencillo movimiento

rectilíneo a la brocha, que por sí sola

realiza una operación completa de

mecanizado. La brocha se diseña ex

profeso para cada trabajo.



Las brochas o agujas de brochar, son barras provistas de múltiples hileras de

dientes siendo la sección de trabajo de cada hilera un poco mayor que la hilera

precedente, lo que produce un pequeño aumento de pasada de hilera a hilera, en su

avance, hasta llegar a la dimensión definitiva con el paso de los últimos dientes.

1.9. Tipos de brochadoras:

Existen dos clases de brochadoras que se clasifican por la posición en que

trabaja la herramienta:

• Brochadoras horizontales, que son las más corrientes.

• Brochadoras verticales.

Dependiendo de la clase de trabajo que han de realizar:

• Brochas para mecanizar interiores las más usadas.

• Brochas para mecanizar exteriores.

1.10. Movimientos de trabajo

• Movimiento principal : lo tiene la herramienta, que al moverse axialmente,

desarrolla la velocidad de corte (Vc, en m/min.).



• Movimiento de avance o movimiento secundario : en realidad no es un

movimiento pues el equivalente al avance está dado por el incremento de la

altura de los dientes (en mm/diente).

• Movimiento de profundidad de pasada se produce automática y progresivamente

a medida que avanza la brocha y es constante para cada herramienta.

1.11. Parámetros de corte

La velocidad de corte Por lo general es menor que la de los restantes procesos de

mecanizado descritos, y depende del diseño de la brocha además del material que esté

siendo mecanizado. Es importante resaltar el hecho de que cada brocha puede ser

empleada única y exclusivamente en la operación para la cual ha sido diseñada. Siendo

una herramienta costosa de fabricar su uso se restringe para series largas o para

operaciones en las que la geometría final no puede obtenerse mediante otros tipos de

mecanizado convencional.

Potencia necesaria para el brochado:

La fuerza de corte es:

Donde:

w : Ancho de cada hilera de dientes. Puede tener que sumarse los anchos como en elcaso de una estría.

d: Profundidad de pasada por diente

z: N° de dientes ocupados (redondeados al entero inmediato superior)

Cepilladora Mortajadora y Brochadora

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