Unidad 7: Limadoras, cepilladoras, mortajadoras y brochadora

Transcripción

1 Departamento de Ingeniería a Mecánica Tecnología a Mecánica I Unidad 7: Limadoras, cepilladoras, mortajadoras y brochadora 1 movimiento rectilíneo alternativo de vaivén y un avance intermitente, realizando la operación n de una superficie reglada por la acción n de una herramienta de filo único, entendiendo por superficie reglada a aquella generada a partir de una generatriz plana. 1: pieza 2: mesa 3: herramienta 4: porta herramientas 5: carro porta herramienta 6: carro vertical 7: carro longitudinal Mc: movimiento de corte Ma1: avance longitudinal Ma2: avance vertical Mp: penetración n herram. Cepilladora 1: pieza 2: mesa 3: herramienta 4: porta herramientas 5: carro porta herramienta 6: traviesa soporte carro 7: montante 9: bancada 8: traviesa fija ó puente Mc: movimiento de corte Ma1: alim. transversal Ma2: alim. Vertical Mp: penetración 2 LIMADO Y CEPILLADO 3

2 LIMADO Y CEPILLADO 4 PROCESO DE LIMADO Y CEPILLADO 5 PROCESO DE LIMADO Y CEPILLADO Operaciones de limado y cepillado 6

3 LIMADO Y CEPILLADO: HERRAMIENTAS Herramientas de limado y cepillado 7 LIMADO Y CEPILLADO: HERRAMIENTAS-SUJECION SUJECION Porta herramientas de la máquina m limadora 8 LIMADO Y CEPILLADO: HERRAMIENTAS-SUJECION SUJECION Porta herramientas de la máquina m limadora 9

4 LIMADO Y CEPILLADO: HERRAMIENTAS-SUJECION SUJECION Porta herramientas de la máquina m cepilladora 10 LIMADO Y CEPILLADO: SUJECION DE LA PIEZA Mesas de la máquina m limadora 11 LIMADO Y CEPILLADO: SUJECION DE LA PIEZA Tallado de ruedas dentadas rectas en la limadora 12

5 LIMADO Y CEPILLADO: SUJECION DE LA PIEZA Vista lateral de una máquina m cepilladora 13 LIMADORA: COMPONENTES Y MECANISMOS 1.- Interruptor de marcha 2.- Árbol motor 3.- Caja de velocidades 4.- Eje de maniobra del reglaje de la carrera 5.- Palanca de sujeción n del torpedo 6.- Perilla de reglaje del avance 7.- Maniobra de desplazamiento transversal de la mesa 8.- Maniobra para la orientación n de la mesa 9.- Maniobra para del desplazamiento vertical de la mesa 10.- Orientación n del porta herramientas 11.- Maniobra para desplazamiento vertical del porta herram Regla graduada para medir el desplazamiento del torpedo en su carrera 14 LIMADORA: COMPONENTES Y MECANISMOS Limadora mecánica a manivela y biela oscilante 15

6 LIMADORA: COMPONENTES Y MECANISMOS Regulaciones de la limadora 16 LIMADORA: COMPONENTES Y MECANISMOS Velocidades de corte, retroceso y avance 17 Mecanismo de avance automático tico de la mesa de la limadora LIMADORA: COMPONENTES Y MECANISMOS El mecanismo más m s usado es el de disparador y trinquete, compuesto por: T) Engranaje con guías ranurada M) Botón n de manivela ajustable en la ranura 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 18

7 CEPILLADORA: COMPONENTES Y MECANISMOS 19 CEPILLADORA: COMPONENTES Y MECANISMOS 20 CEPILLADORA: COMPONENTES Y MECANISMOS Cepilladora de dos montantes, de pórtico p ó cepillo - puente Cepilladora de un montante ó en voladizo 21

8 CEPILLADORA: COMPONENTES Y MECANISMOS Cepilladora de dos montantes, de pórtico p ó cepillo - puente 22 CEPILLADORA: COMPONENTES Y MECANISMOS Mecanismos de impulsión Piñó ñón - cremallera Tornillo sin fin - tuerca Tornillo sin fin - cremallera Sistema hidráulico 23 MORTAJADO La Mortajadora es una máquina m de cepillado vertical; la herramienta se desplaza en ese sentido en un movimiento rectilíneo alternativo, y puede hacerlo también n en forma oblicua. La pieza posee el movimiento de avance. La clásica operación n de mortajado se emplea para elaboraciones que no son de serie, puesto que la forma en que se desarrolla es muy lenta. Resulta un proceso de trabajo económico, muy apto para mecanizados de superficies que no se pueden mecanizar ni en la limadora ni en la cepilladora (por ejemplo, chaveteros en agujeros interiores),pero dada su extrema lentitud, ha sido desplazada por la Brochadora. 24

9 MORTAJADORA 25 MORTAJADORA 26 MORTAJADORA 27

10 MORTAJADORA 28 MORTAJADORA: TERMINOLOGIA - COMPONENTES 1: Bastidor ó montante 2: Cabeza giratoria 3: Cabezal 4: Soporte herramienta 5: Guías bancada porta piezas 6: Carro inferior 7: Carro porta mesa longitudinal 8: Mesa A: mecanismo de avances V: caja de velocidades Mc: movimiento de corte Mr: movimiento de retroceso Ma: movimiento de avance longitudinal 29 PROCESO DE MORTAJADO Operaciones principales de mortajado 30

11 MORTAJADO: HERRAMIENTAS DE CORTE Herramientas y técnicast operativas de mortajado A: desbaste B: retoque C: ranurado D: punteado d/e: soporte con estribos sobre el cabezal f: de borna sobre el cabezal g: bloque de mortajar bajo el cabezal h: torreta bajo el cabezal j: porta plaquetas bajo el cabezal 31 MORTAJADORA: TIPOS Mortajadora con accionamiento a correa e impulsión n a biela manivela 32 MORTAJADORA: TIPOS 1: Bastidor ó montante 2: Cabezal inclinable 3: Porta herramientas 4: Carro transversal 5-6: Carro porta mesa 7: Mecanismo de mando automático tico de avances 8: Comando para reglaje de los avances 9: caja de velocidades Mecanismo impulsor de la mortajadora 33

12 MORTAJADORA: MOVIMIENTOS a: Carro transversal Ma1: avance longitudinal b: Carro longitudinal Ma2: avance tranversal c: Mesa circular giratoria Ma3: avance rotatorio A: mecanismo de avances TG: tambor graduado V: mando del tambor 34 OPERACION DE BROCHADO Principios del brochado interior y exterior 35 BROCHADO El brochado tiene extenso campo de aplicación n en todas aquellas piezas de fabricación n en serie, en las que agujeros y ranuras deban ser calibradas con dimensiones exactas y con una elevada calidad superficial. Por otra parte, debido a que esta clase de herramientas son sumamente costosas, la operación n de brochado sólo s es aconsejable efectuarla cuando se tenga que elaborar piezas en grandes series o precisión n que justifiquen su costo. Para esta operación, la herramienta llamada brocha está constituida por una barra que puede ser de cualquier sección y que está formada por una gran cantidad de bordes cortantes, de tal modo que cada borde subsiguiente, es más m grande que el anterior en centésimas de milímetro. metro. 36

13 OPERACION DE BROCHADO La operación n de brochado resulta de extrema sencillez, dado que todas las posibles dificultades se han tenido en cuenta en el diseño o y construcción de la herramientas. La brocha, al recorrer una superficie previamente trabajada ó no, arranca virutas en un solo sentido y, al final, determina el nuevo perfil de la pieza. Pueden actuar por tracción ó compresión en el sentido longitudinal, dependiendo de su construcción, n, y así,, pasando a través s de un agujero redondo (por ejemplo), transformarlo en otro hexagonal, cuadrado, etc., de distinto tamaño o que el original. El brochado puede ser practicado interior y exteriormente en una máquina m con movimiento rectilíneo, existiendo en consecuencia dos tipos diferentes de brochas: 37 OPERACION DE BROCHADO: TIPOS DE BROCHAS 1.- Brochas para interiores transformación n de perfiles 2.- Brochas para exteriores acabado de perfiles exteriores (fresado rectilíneo) La herramienta brocha para interior está formada por una sucesión n de filos cortantes oportunamente distanciados (paso) y diferenciados entre sí, s, que vistos en corte, aparecen como dientes que poseen las características comunes a toda herramienta con sus correspondientes ángulos clásicos. Cada uno de los dientes corta durante una carrera activa cierto peso ó sección n de viruta en todo el largo de la pieza a tallar. 38 OPERACION DE BROCHADO Trabajo de brochado interior en brochadora horizontal 39

14 BROCHADORAS: TIPOS DE MAQUINAS Brochadora horizontal 40 BROCHADORAS: TIPOS DE MAQUINAS Brochadoras verticales de brochado interior y exterior 41 BROCHADORAS: TIPOS DE MAQUINAS Brochadoras verticales de brochado interior 42

15 BROCHADORAS: TIPOS DE MAQUINAS Brochadoras verticales de brochado exterior 43 OPERACION DE BROCHADO: ANGULOS α: ángulo de despojo δ: ángulo de incidencia h: altura del diente L : largo de la pieza Ángulos de trabajo para brochado α δ P= 1.35 a 1.75 * (L) INCREMENTO DE LOS DIENTES DE BROCHA 45

16 OPERACION DE BROCHADO Las brochas para trabajos exteriores se construyen en varias zonas. La zona inferior puede tener los dientes inclinados y ranurados para el desbastado, mientras que la zona superior se compone de una serie de dientes, inclinados también, para cubrir completamente el ancho de la superficie a mecanizar. La brochas de este tipo se acoplan a un porta herramientas de fundición ó de acero, que a su vez, va ajustado en el cabezal de la brochadora mediante tornillos. El material utilizado para confeccionar las brochas es de acero al Cr recocido, tallado por cepillado, repasado, templado, y luego rectificado y afilados sus dientes. 46 OPERACION DE BROCHADO Brocha de exterior 47 OPERACION DE BROCHADO: TIPOS DE BROCHAS Brochas de tracción (máquinas horizontales - brochado interior) Brochas de compresión (máquinas verticales - brochado exterior) Caña ó mango Guía a delantera Cuerpo Guía a trasera Cola Guía a delantera Cuerpo Guía a trasera ó cabeza Los grupos de dientes de cada una de las partes pueden estar tallados en el cuerpo por torneado, fresado ó amolado, ó ser postizos desmontables, normalmente de metal duro. 48

17 OPERACION DE BROCHADO: TIPOS DE BROCHAS Según n la disposición n de los dentados de una brocha, se dice que ellos son de: Talla anular dientes en anillos paralelos y concéntricos ntricos Talla recta diente tallados perpendicularmente al eje de la brocha Talla helicoidal dientes tallados formando héliceh Talla oblicua dientes tallados oblicuamente para trabajos exteriores. 49 OPERACION DE BROCHADO: TIPOS DE BROCHAS Para facilitar el arranque del material es aconsejable practicar en la periferia de los dientes ranuras rompe virutas de ancho y profundidad entre 0,5 y 1 mm. Las aristas cortantes de cada uno, comprendidos en las tres zonas de trabajo, atacan a la pieza de modo diferente según n su misión. El calibrado de perfiles simples puede realizarse por dientes de forma redonda, sin aristas de corte, obrando por repujado y puliendo al mismo tiempo (bruñido). 50 OPERACION DE BROCHADO: TIPOS DE BROCHAS Brochas para agujeros cuadrados Brocha de empuje con dientes aplanados 51

18 OPERACION DE BROCHADO Para el brochado interior, las piezas deben estar previamente taladradas y provistas de una cara frontal maquinada para su apoyo, la cual debe ser perpendicular al eje del agujero. Una de las brochas más m s utilizadas es aquella que sirve para transformar una agujero redondo en uno cuadrado ó hexagonal. La parte de la brocha que tiene que realizar las esquinas del agujero cuadrado es la más m s débil, d y por ello, se necesita de un gran cuidado en su fabricación n y en su uso. Un agujero ranurado ó estriado, ó un chavetero, se hace partiendo de un agujero redondo, mediante una serie de cortes en los cuales cada diente de la brocha saca una pequeña a cantidad de metal en esas zonas. 52 OPERACION DE BROCHADO Brochados interiores 53 PROCESO DE BROCHADO: SUJECION El movimiento principal de la brocha es conseguido por accionamiento de cremallera ó hidráulico, siendo éste el único movimiento necesario. En el brochado interior, la pieza es empujada por la presión de trabajo contra la mesa, y no necesita en general estar sujeta de ningún n modo especial. Por el contrario, la presión unilateral ejercida en el brochado exterior sobre la pieza, exige que ésta quede sujeta de forma adecuada. La brocha para interiores se sujeta por su mango en el soporte correspondiente, y la parte de guía, que debe ajustar con juego muy ligero en el agujero previamente taladrado, lleva a la herramienta a una posición n centrada. 54

19 BROCHADORAS: TIPOS DE MAQUINAS Horizontales de cabezal único para brochado interior fundamentalmente el cabezal porta herramienta actúa a sobre la brocha por tracción Verticales de cabezal único ó cabezal dúplex d para brochado exterior fundamentalmente y brochado interior excepcionalmente (tracción n de arriba hacia abajo) el cabezal porta herramientas actúa a sobre la brocha por compresión Especiales máquinas dedicadas para tallado de engranajes, estriado de cañones, chaveteros y ranurados, etc. 55 BROCHADORAS: TIPOS DE MAQUINAS Brochadora hidráulica para interiores a/b) Mando del cabezal por tracción/compresi n/compresión a: cilindro b: émbolo H: brocha P: presión c: cabezal c) Mecanismo de transmisión n de avance en una brochadora horizontal 1: motor 9: émbolo 2: bomba 10: vástago v del émbolo 3: bloque de distribución 11: recipiente de aceite 4: válvula v del Vt 12: aspiración 5: válvula v del Vr 13/14: canalización 6: inversor 15: tapa de cilindro 7: limitador de esfuerzo T-X: topes regulables 8: cilindro M: manómetro metro 56 BROCHADO: FUERZA ESPECIFICA DE CORTE 57

20 BROCHADO: EJEMPLO DE TRABAJO Ejecución n de estriado en el agujero de montaje de una rueda dentada 58 BROCHADO: HERRAMIENTA BROCHA Brochas de interior corte recto acanalado recto 59 BROCHADO: HERRAMIENTA BROCHA Brocha de interior corte recto acanalado helicoidal 60

21 BROCHADO: HERRAMIENTA BROCHA Brocha de interior corte helicoidal acanalado recto 61 BROCHADO: HERRAMIENTA BROCHA Brocha de exterior con plaquitas soldadas de metal duro 62 BROCHADO HELICOIDAL El estudio de las condiciones particulares del brochado helicoidal permite enfrentarse sin dificultad con la ejecución de superficies helicoidales bajo un ángulo de hélice h comprendido entre 0 0 y 45,, a partir de un agujero pasante, obteniéndose: ndose: a.- Roscado de paso rápido, r de uno ó varios filetes b.- Ranuras y estrías helicoidales, de flancos paralelos ó desarrollables c.- Rayado de cañones de calibre pequeño o y medio d.- Perfiles regulares 63

22 BROCHADO HELICOIDAL Proceso de brochado helicoidal y montajes de la pieza y la herramienta 64 BROCHADO HELICOIDAL Las brochas helicoidales se utilizan con mayor frecuencia montadas en brochadoras horizontales, presentando esta operación n cierta analogía a con el roscado por macho. La fuerza principal de tracción se ejerce sobre la brocha en el sentido de su eje, siendo necesarios dos movimientos sincronizados: uno rectilíneo uniforme (trayectoria de la brocha), y otro circular uniforme a izquierda ó a derecha, y aplicado ya sea a la herramienta (pieza fija piezas pesadas y sobre espesores importantes), ya sea a la pieza (pieza móvil piezas pequeñas). 65