Cepilladora
Cepilladora
Cepilladora
Diseo
La mayor parte de los cepillos se han diseado con una columna vertical que se usa
para soportar la corredera, mesa y los mecanismos de impulso y alimentacin. En
algn momento de su desarrollo se llamaron de columna o pilar. Sin embargo, puesto
que el diseo de tipo de columna se ha generalizado tanto en la construccin de
cepillos, los fabricantes consideran que este hecho ya se ha convertido en
conocimientos general de la industria de mquinas. Por tanto se han empleado ya
trminos ms significativos y especficos para clasificar estas mquinas y que indican
o sealan algunas caractersticas especficas en el diseo de su producto. Algunos
tipos de cepillos comnmente usados se han diseados para desarrollar trabajos de
alguna clase definida, con la mayor efectividad posible. Entre los diseos menos
comunes se encuentran el cepillo de cabeza mvil y el cepillo de corte de jaln.
La clasificacin de estas mquinas se ha visto influida por la accin de la mquina
durante la operacin de corte. Por ejemplo, en el cepillo de cabeza mvil,
contrariamente al procedimiento general, la corredera y la herramienta, en lugar del
trabajo (pieza bruta), se mueven cuando se conecta la alimentacin automtica. Con la
limadora de traccin el material se corta en la carrera de regreso en lugar de la de
avance.
En otro grupo de clasificacin se ha basado sobre el tipo de mecanismos de impulso
que se utiliza en su fabricacin. Por ejemplo, los cepillos en que el movimiento
recprocamente de la corredera se produce por medio de manivela y perno,
principalmente en el engrane, en el movimiento de la mquina, reciben el nombre de
cepillos de manivela. Similarmente los cepillos de engrane reciben este nombre debido
a una serie de engranes y cremallera que se encuentra en la parte inferior de la
corredera y que mueven a la herramienta de corte sobre el trabajo o pieza bruta. En el
cepillo vertical se tiene an otra caracterstica de construccin de diseo, responsable
del nombre. La herramienta de corte se mueve en direccin vertical, en contraste con
el movimiento horizontal habitual de la corredera.
Tamao
El tamao mximo del cepillo esta designado por la mxima longitud de su carrera en
centmetros. Esta longitud de su carrera puede variar 15 cm en un cepillo de banco a
90 cm en una mquina de servicio pesado. Este tamao de la mquina indica las
dimensiones del cubo que puede sujetarse y cepillarse en una mquina de tamao
conocido. Un cepillo de 40 cm, por ejemplo, se puede ajustar para cualquier carrera de
corredera de 0 a 40 cm en longitud; puede usarse la alimentacin de mesa transversal
en un plano de 40 cm de ancho y la distancia vertical entre la cabeza de la
herramienta y la mesa de trabajo en su posicin extrema inferior ser suficiente para
permitir cepillar la superficie superior a un cubo de 40 cm que descansa sobre la
mesa. El cepillo de manivela de columna vertical es el que se usa ms comnmente
en talleres de mquinas.
Los cepillos en esta clasificacin se fabrican en modelos universales, en los cuales
puede ajustarse la mesa en posiciones angulares y modelos simples en los que no
puede cambiarse la mesa. Una de las operaciones ms simples con el cepillo es la de
maquinar un vaciado con dimensiones definidas, tomando uno o ms cortes de la
superficie.
Tipos de cepillo
Historia
Tipos de fresadoras
Tren de fresado.
Las fresadoras pueden clasificarse segn varios aspectos, como la orientacin del eje
de giro o el nmero de ejes de operacin. A continuacin se indican las clasificaciones
ms usuales.
Fresadoras segn la orientacin de la herramienta
Dependiendo de la orientacin del eje de giro de la herramienta de corte, se distinguen
tres tipos de fresadoras: horizontales, verticales y universales.
Una fresadora horizontal utiliza fresas cilndricas que se montan sobre un eje
horizontal accionado por el cabezal de la mquina y apoyado por un extremo sobre
dicho cabezal y por el otro sobre un rodamiento situado en el puente deslizante
llamado carnero. Esta mquina permite realizar principalmente trabajos de ranurado,
con diferentes perfiles o formas de las ranuras. Cuando las operaciones a realizar lo
permiten, principalmente al realizar varias ranuras paralelas, puede aumentarse
la productividad montando en el eje portaherramientas varias fresas conjuntamente
formando un tren de fresado. La profundidad mxima de una ranura est limitada por
la diferencia entre el radio exterior de la fresa y el radio exterior de los casquillos de
separacin que la sujetan al eje portafresas.
Fresadora vertical.
En una fresadora vertical, el eje del husillo est orientado verticalmente, perpendicular
a la mesa de trabajo. Las fresas de corte se montan en el husillo y giran sobre su eje.
En general, puede desplazarse verticalmente, bien el husillo, o bien la mesa, lo que
permite profundizar el corte. Hay dos tipos de fresadoras verticales: las fresadoras de
banco fijo o de bancada y las fresadoras de torreta o de consola. En una fresadora de
torreta, el husillo permanece estacionario durante las operaciones de corte y la mesa
se mueve tanto horizontal como verticalmente. En las fresadoras de banco fijo, sin
embargo, la mesa se mueve slo perpendicularmente al husillo, mientras que el husillo
en s se mueve paralelamente a su propio eje.1
Una fresadora universal tiene un husillo principal para el acoplamiento de ejes
portaherramientas horizontales y un cabezal que se acopla a dicho husillo y que
convierte la mquina en una fresadora vertical. Su mbito de aplicacin est limitado
principalmente por el costo y por el tamao de las piezas que se pueden mecanizar.
En las fresadoras universales, como en las horizontales, el puente deslizante,
conocido en el argot como carnero, puede desplazarse de delante a atrs y viceversa
sobre unas guas.
Fresadoras especiales
Adems de las fresadoras tradicionales, existen otras fresadoras con caractersticas
especiales que pueden clasificarse en determinados grupos. Sin embargo, las formas
constructivas de estas mquinas varan sustancialmente de unas a otras dentro de
cada grupo, debido a las necesidades de cada proceso de fabricacin.
Las fresadoras circulares tienen una amplia mesa circular giratoria, por encima de la
cual se desplaza el carro portaherramientas, que puede tener uno o varios cabezales
verticales; por ejemplo, uno para operaciones de desbaste y otro para operaciones de
acabado. Adems pueden montarse y desmontarse piezas en una parte de la mesa
mientras se mecanizan piezas en el otro lado.9
Las fresadoras copiadoras disponen de dos mesas: una de trabajo sobre la que se
sujeta la pieza a mecanizar y otra auxiliar sobre la que se coloca un modelo. El eje
vertical de la herramienta est suspendido de un mecanismo con forma
de pantgrafo que est conectado tambin a un palpador sobre la mesa auxiliar. Al
seguir con el palpador el contorno del modelo, se define el movimiento de la
herramienta que mecaniza la pieza. Otras fresadoras copiadoras utilizan, en lugar de
un sistema mecnico de seguimiento, sistemas hidrulicos, electro-hidrulicos o
electrnicos.3
En las fresadoras de prtico, tambin conocidas como fresadoras de puente, el
cabezal portaherramientas vertical se halla sobre una estructura con dos columnas
situadas en lados opuestos de la mesa. La herramienta puede moverse vertical y
transversalmente, y la pieza puede moverse longitudinalmente. Algunas de estas
fresadoras disponen tambin, a cada lado de la mesa, de sendos cabezales
horizontales que pueden desplazarse verticalmente en sus respectivas columnas,
adems de poder prolongar sus ejes de trabajo horizontalmente. Se utilizan para
mecanizar piezas de grandes dimensiones.3
En las fresadoras de puente mvil, en lugar de moverse la mesa, se mueve la
herramienta en una estructura similar a un puente gra. Se utilizan principalmente para
mecanizar piezas de grandes dimensiones.
Una fresadora para madera es una mquina porttil que utiliza una herramienta
rotativa para realizar fresados en superficies planas de madera. Son empleadas
en bricolaje y ebanistera para realizar ranurados, como juntas de cola de milano
o machihembrados; cajeados, como los necesarios para alojar cerraduras o bisagras
en las puertas; y perfiles, como molduras. Las herramientas de corte que utilizan son
fresas para madera, con dientes mayores y ms espaciados que los que tienen las
fresas para metal.10 11
Fresadoras segn el nmero de ejes
Las fresadoras pueden clasificarse en funcin del nmero de grados de libertad que
pueden variarse durante la operacin de arranque de viruta.
Movimientos
Accesorios principales
Cabezal universal.
El cabezal vertical universal Hur es un mecanismo que aumenta las prestaciones de
una fresadora universal y es de aplicacin para el fresado horizontal, vertical, radial en
el plano vertical, angular (inclinado) en un plano vertical perpendicular a la mesa de la
fresadora y oblicuo o angular en el plano horizontal. Este mecanismo es de gran
aplicacin en las fresadoras universales y no se utiliza en las fresadoras verticales.
Consta de dos partes: la primera, con el rbol portaherramientas, se une con la otra
parte del cabezal segn una corredera circular inclinada 45 respecto a la horizontal, y
la segunda se une mediante una corredera circular vertical con la parte frontal de la
columna de la fresadora, donde se acopla al husillo principal de la mquina. El cabezal
est dispuesto para incorporarle herramientas de fresar, brocas y escariadores
mediante pinzas, porta-brocas y otros elementos de sujecin de herramientas. La
velocidad de giro del husillo de este accesorio es la misma que la del husillo principal
de la fresadora. No son adecuados para las operaciones con herramientas grandes de
planear.14
Sujecin de piezas
Metales duros H
Cermets HT, HC
Serie
ISO 01, 10. 20, 30 Ideal para el fresado de metales no-frreos
N
Serie
ISO 01, 10, 20, 30 Ideal para el fresado de materiales endurecidos.
H
K
Rmbica B 5 Agujero con
D
55 rompevirut
G
L Menor as en dos
C 7 caras
Rectangul
L
ar M Mayor
D 15 Agujero con
rompevirut
M
R Redonda N as en una
E 20 cara
S Cuadrada U
F 25 Sin agujero
ni
N
T Triangular rompevirut
G 30 as
Rmbica
V
35 N 0 Agujero
W avellanado
en una cara
P 11
Hexagonal Agujero
W
80 avellanado
y
T
rompevirut
as en una
cara
Sin agujero
y con
N rompevirut
as en una
cara
No
X
estndar
Afiladora universal.
La forma constructiva de las fresas de acero rpido permite que cuando los filos de
corte estn desgastados puedan ser afilados nuevamente mediante unas mquinas de
afilar diseadas para esta tarea. Hay un tipo de mquina,
denominada afiladora universal, que, con los accesorios adecuados y
las muelas adecuadas, permite realizar el afilado de brocas, escariadores y fresas
frontales y cilndricas mediante el rectificado con discos de esmeril.14
Alineacin. Mediante el uso de comparadores hay que verificar que la mesa est
totalmente alineada procediendo a su reglaje si se observan desalineaciones.
Verificacin del juego del eje portafresas en la luneta del carnero. Si existe un
juego excesivo es necesario proceder a la sustitucin casquillo de bronce de la
luneta.
Operaciones de fresado
Con el uso creciente de las fresadoras de control numrico estn aumentando las
operaciones de fresado que se pueden realizar con este tipo de mquinas, siendo as
que el fresado se ha convertido en un mtodo polivalente de mecanizado. El desarrollo
de las herramientas ha contribuido tambin a crear nuevas posibilidades de fresado
adems de incrementar de forma considerable la productividad, la calidad y exactitud
de las operaciones realizadas.
El fresado consiste principalmente en el corte del material que se mecaniza con una
herramienta rotativa de varios filos, que se llaman dientes, labios o plaquitas de metal
duro, que ejecuta movimientos de avance programados de la mesa de trabajo en casi
cualquier direccin de los tres ejes posibles en los que se puede desplazar la mesa
donde va fijada la pieza que se mecaniza.
Las herramientas de fresar se caracterizan por su dimetro exterior, el nmero de
dientes, el paso de los dientes (distancia entre dos dientes consecutivos) y el sistema
de fijacin de la fresa en la mquina.
En las fresadoras universales utilizando los accesorios adecuados o en las fresadoras
de control numrico se puede realizar la siguiente relacin de fresados
Corte. Una de las operaciones iniciales de mecanizado que hay que realizar
consiste muchas veces en cortar las piezas a la longitud determinada partiendo de
barras y perfiles comerciales de una longitud mayor. Para el corte industrial de
piezas se utilizan indistintamente sierras de cinta o fresadoras equipadas con
fresas cilndricas de corte. Lo significativo de las fresas de corte es que pueden ser
de acero rpido o de metal duro. Se caracterizan por ser muy delgadas (del orden
de 3 mm aunque puede variar), tener un dimetro grande y un dentado muy fino.
Se utilizan fresas de disco relativamente poco espesor (de 0,5 a 6 mm) y hasta
300 mm de dimetro con las superficies laterales retranqueadas para evitar el
rozamiento de estas con la pieza.9
Fresado a favor.
Para que los trabajos de fresado se realicen en las mejores condiciones se han de
cumplir una serie de requisitos. Se debe asegurar una buena rigidez de la mquina y
que tenga la potencia suficiente para poder utilizar las herramientas ms convenientes.
Asimismo debe utilizarse el menor voladizo de la herramienta con el husillo que sea
posible.
Respecto de las herramientas de fresar, hay que adecuar el nmero de dientes, labios
o plaquitas de las fresas procurando que no haya demasiados filos trabajando
simultneamente. El dimetro de las fresas de planear debe ser el adecuado de
acuerdo con la anchura de corte.
En los parmetros de corte hay que seleccionar el avance de trabajo por diente ms
adecuado de acuerdo con las caractersticas del mecanizado como el material de la
pieza, las caractersticas de la fresa, la calidad y precisin requeridas para la pieza y la
evacuacin de la viruta. Siempre que sea posible, hay que realizar el fresado en
concordancia y utilizar plaquitas de geometra positiva, es decir, con ngulo de
desprendimiento positivo. Debe utilizarse refrigerante slo si es necesario, pues el
fresado se realiza en mejores condiciones sin refrigerante en la mayora de las
aplicaciones de las plaquitas de metal duro.15
Desgaste
de la
superficie X X
de
incidencia
Entallas
X X
en el filo
Craterizac
Alterac in
in o deforma X X X X
de los cin
filos de plstica
corte
Filo de
aportaci
n
X X
(viruta
soldada
en el filo)
Pequeos
astillamie X X X
ntos
Rotura de
X X X
dientes
Virutas largas X X X
Vibraciones X X X X X
Las vibraciones excesivas pueden ser causadas adems por fijaciones incorrectas o
poco rgidas o porque la pieza se deforme cuando incide sobre ella cada diente de la
fresa. Adems, el fresado en oposicin genera ms vibraciones que el fresado en
concordancia. Dichas vibraciones afectan a las tolerancias dimensionales y a las
rugosidades obtenidas, por lo que la armona entre la herramienta y su movimiento de
corte junto con la pieza y mquina es esencial para maximizar el mejor acabado. Otras
causas de imperfecciones en las superficies mecanizadas son las alteraciones de los
filos de corte, la falta de mantenimiento de la mquina y el uso incorrecto de los
utillajes.
Vase tambin: Rugosidad (mecnica)
;
Donde Tm es el tiempo de mecanizado y f es la velocidad de avance.
Fuerza especfica de corte
Fresado en oposicin.
Fresado en concordancia.
La fuerza de corte es un parmetro a tener en cuenta para evitar roturas y
deformaciones en la herramienta y en la pieza y para poder calcular la potencia
necesaria para efectuar un determinado mecanizado. Este parmetro est en funcin
del avance de fresado, de la velocidad de corte, de la maquinabilidad del material, de
la dureza del material, de las caractersticas de la herramienta y del espesor medio de
la viruta. Todos estos factores se engloban en un coeficiente denominado fuerza
especfica de corte (kc), que se expresa en N/mm.15
Potencia de corte
La potencia de corte (Pc) necesaria para efectuar un determinado mecanizado
habitualmente se expresa en kilovatios (kW) y se calcula a partir del valor del volumen
de arranque de viruta, la fuerza especfica de corte y del rendimiento que tenga la
fresadora. Esta fuerza especfica de corte (kc) es una constante que se determina en
funcin del tipo de material que se est mecanizando, la geometra de la herramienta,
el espesor de viruta, etc.
Para poder obtener el valor de potencia correcto, el valor obtenido tiene que dividirse
por un determinado valor adimensional que tiene en cuenta el rendimiento de la
mquina (). Este valor es la relacin entre la potencia de corte efectiva, es decir, la
potencia necesaria en la herramienta; respecto a la potencia consumida el motor de
accionamiento principal de la mquina.
Mecanizado rpido
El concepto de mecanizado rpido, tambin llamado mecanizado de alta velocidad
(MAV), se refiere al que se produce en las modernas mquinas herramientas de
control numrico equipadas con cabezales potentes y robustos que les permiten girar
a muchos miles de revoluciones por minuto hasta del orden de 30.000 rpm, y avances
de trabajo muy grandes cuando se trata del mecanizado de materiales blandos y con
mucho vaciado de viruta tal y como ocurre en la fabricacin de moldes o de grandes
componentes de la industria aeronutica. Los metales y aleaciones de fcil
mecanizacin son los ms adecuados para el concepto de mecanizado rpido.25Para
el mecanizado rpido de piezas con formas complejas se usan sistemas CAM que
generan trayectorias especficas de alta velocidad, para desbaste y para acabado.26
Conseguir materiales con mejor maquinabilidad, de manera que una vez mecanizados
en blando son endurecidos mediante tratamientos trmicos que mejoran de forma muy
sensible sus prestaciones mecnicas de dureza y resistencia principalmente.
Normas de seguridad
Especialidad:
Ing. Mecnica de Mantenimiento
Nombres: Barco Quispe Juan Carlos
Bloque:
102
Profesor: Franco Nolasco Luis
Fecha: 10/0717