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• Fatima Lizbeth Segura Isla

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CEPILLADORA DEFINICIÒN

Concepto de Cepilladora

Es una máquina herramienta que se usa para maquinar una superficie plana que puede encontrarse en posición horizontal, vertical o en ángulo. Además se emplea para maquinar superficies irregulares y especiales que serían difíciles producir en otras máquinas. La cepilladora también es una máquina herramienta que realiza la operación mecánica de cepillado. Dicha operación consiste en la elaboración de superficies planas, acanalamientos y otras formas geométricas en las piezas. La única restricción es que las superficies han de ser planas. La cepilladora arranca el material haciendo pasar una herramienta de una punta por la pieza a trabajar. Además de este movimiento, la pieza también se mueve de tal forma que la herramienta siempre tenga material que quitar, quitándolo de manera milimétrica. .

CLASIFICACION Y TIPOS

- Cepilladora de codo:

Conocido también como limadora, es el cepillo más utilizado por ser el tipo más pequeño ya que la máxima carrera de este tipo es de 1.5m de carrera aproximadamente.

Es una máquina para dar acabado a piezas ya empezadas en el torno.

En este tipo de maquina la herramienta se desplaza longitudinalmente en un movimiento de vaivén y la pieza permanece fija en la mesa.

- Cepilladora de mesa:

Es de mayor tamaño, la capacidad de esta máquina se mide en función de la longitud de la mesa que fluctúa entre 1 y 3.5 m aproximadamente. La mesa, que porta la pieza, se desplaza a lo largo de la base. El mecanismo de transmisión de la mesa puede ser engranaje-cremallera o hidráulico y también se construyen de doble marco, o sea que el travesaño que soporta las herramientas de la parte superior, esta sostenida por dos marcos, uno cada lado.

- Cepilladora de fosa:

Es el tipo de cepillo más grande que se fabrica, la dimensión de la mesa puede ser 4 metros de ancho y hasta 10 metros de longitud, se encuentra a nivel del piso o ligeramente arriba. Las herramientas que son del tipo universal van montadas en el travesaño (pieza que atraviesa de una parte a otra) que se desplaza a lo largo de la mesa.

- Cepilladora universal:

Una cepilladora se le llama universal cuando sus herramientas pueden cortar material en las dos carreras, avance y retroceso, mediante un mecanismo de doble herramienta por cada portaherramientas, o bien que la herramienta gire 180º cada vez que se cambia el sentido del movimiento, este tipo de herramientas lo tienen todos los cepillos de fosa y los cepillos grandes del tipo de mesa.

Este tipo de portaherramientas se adapta a maquinas grandes debido a que el tiempo en cada carrera es muy grande y de esta manera el tiempo de fabricación se reduce casi hasta la mitad.

-Cepilladora vertical:

Conocido también con el nombre de arboladura, o perfiladora vertical, como su nombre lo indica, el movimiento principal del carro se desplaza recíprocamente en posición vertical. Su mesa está colocada debajo del carro y perpendicularmente, además de tener un giro de 360º, es circular. Es una máquina muy útil para hacer ranuras interiores, cuñeros o cortes verticales por la naturaleza de la pieza.

DISEÑO DE LA MAQUINA Diseño La mayor parte de los cepillos se han diseñado con una columna vertical que se usa para soportar la corredera, mesa y los mecanismos de impulso y alimentación. En algún momento de su desarrollo se llamaron de columna o pilar. Algunos tipos de cepillos comúnmente usados se han diseñados para desarrollar trabajos de alguna clase definida, con la mayor efectividad posible. Entre los diseños menos comunes se encuentran el cepillo de cabeza móvil y el cepillo de corte de jalón.

La clasificación de estas máquinas se ha visto influida por la acción de la máquina durante la operación de corte. Partes de la Cepilladora El cepillo está formado por una base, que sustenta los diferentes mecanismos. Tiene un árbol porta cuchillas en la parte superior junto a un conjunto de rodillos que se encargan del avance de la madera, bajo ellos se encuentra la mesa, regulable en altura que permite determinar el espesor que se quiere dejar a las piezas de madera; al ras tiene dos rodillos que permiten el fácil desplazamiento de las piezas. Dos motores, uno encargado de transmitirle movimiento al árbol porta cuchillas mediante un sistema de engranajes y el otro acciona los rodillos de avance. La capacidad del cepillo es determinada por el tamaño de ancho y espesor de las tablas que admite, encontramos cepillos de 300mm, 400mm, hasta 1100mm de ancho y de 170mm hasta 280 mm de altura de cepillado.

Sus partes son las siguientes:

Componentes principales:

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 de estas 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

FUENTE: (Piqué A., 1982, p. 1)

Los montantes:

Situados uno a cada lado de la bancada tienen por objeto sostener el puente que 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.

Imagen 1. Esquema de la cepilladora

FUENTE: (Piqué A., 1982, P.2)

El árbol porta cuchillas: Debe de ser cilíndrico, en acero duro y cuidadosamente equilibrado dinámicamente; posee de dos a cuatro ranuras para el alojamiento de las cuchillas de corte fijadas mediante tornillos de anclaje. Imegen 2. Árbol portacuchillas cilíndrico

FUENTE: (Piqué A., 1982, p.2)

PROCESOS DE FUNCIONAMIENTO

EL proceso de funcionamiento comienza con la alineación de la placa o plancha en la mesa de la cepillado, el movimiento de la plancha está dado por el balancín pivotado que está conectado con el carro oscila alrededor de este y hace un movimiento rotatorio con el cual es posible el movimiento uniforme de la plancha al momento de entrar a la misma cepilladora y paso por el árbol porta cuchillas. El recorrido hacia adelante o recorrido cortante, requiere una rotación de unos 220º del engranaje principal de giro, mientras que el recorrido de vuelta requiere solamente 140º de rotación. En consecuencia la relación de tiempos de recorrido cortante a recorrido de retorno es del orden de 1.6 a 1. Para poder usar varias velocidades de corte, existen engranajes apropiados de transmisión y una caja de cambios, similar a la transmisión de un automóvil. Los cepillos emplean una herramienta de corte de punta, semejante a la del torno. Ésta herramienta se fija a un portátiles o poste, fijado a su vez a una corredera o carro, como ya se mencionó, esta tiene movimiento de vaivén, empujando la herramienta de corte de un lado a otro de la pieza. La carrera de la corredera hacia adelante es la carrera de corte. Con la carrera de regreso, la herramienta regresa a la posición inicial. Cuando regresa, la mesa y la pieza avanzan la cantidad deseada para el siguiente corte, es decir, un arete (carro) impulsa la herramienta de corte en ambas direcciones en un plano horizontal, con un movimiento alterno. Éste movimiento rectilíneo alternativo comprende una carrera activa de ida, durante la cual tiene lugar el arranque de viruta, la carrera de retorno pasiva en vacío.

Tipo de trabajo y movimientos Los cepillos pueden generar escalones, chaflanes, ranuras o canales de formas especiales. Imagen 3. Operaciones que se pueden realizar en una Limadora Herramientas

FUENTE: (Bavaresco, 2002, p. 5) El movimiento principal lo tiene la herramienta, la cual va sujeta a una torre del brazo o ariete del cepillo. El movimiento de avance lo proporciona la mesa de trabajo por medio de un dispositivo llamado trinquete, el cual durante la carrera de trabajo de la herramienta no se mueve, pero al retroceso sí lo hace. El movimiento de penetración en el cepillo se logra por medio del ajuste de la mesa de trabajo.

Mp = movimiento principal S= avance Ret= retroceso a = penetración

USOS Es una máquina utilizada muy frecuentemente en la industria de la madera, y sirve para alisar la superficie de la madera. Está formada por un árbol porta-cuchillas que se sitúa entre dos mesas, y en la superficie de la bancada se encuentra el palograma, para hacer de tope o guía que soporta las piezas. A pesar de que las Cepilladoras se usan comúnmente para maquinar piezas de gran tamaño, también se utilizan para maquinar simultáneamente un número de partes idénticas y menores, que se pueden poner en línea sobre la mesa.

En la mayoría de empresas metal mecánica se debe tener una cepilladora para reducir una plancha de metal antes del uso de esta en las diferentes maquinas-herramientas o incluso después de estos procesos para finalizar con el acabado de la pieza.

Algunas empresas de renombre mundial que utilizan un sistema de cepilladoras son: 

MAKITA Profetional at work .- fabricante de herramientas eléctricas y piezas de acero.

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GETTING Robotika.- Fabricante de piezas automatizadas, brazos de ensambles y robots de planta.

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BVD MACHINES A BOIS.- Fabricante de piezas de ensamble.

RIESGO Contacto con las herramientas de corte: Es el riesgo más importante de la cepilladora y el que origina la práctica totalidad de los accidentes en la misma. El contacto con las cuchillas de corte puede producirse por la zona posterior de la guía o parte no activa de las cuchillas (riesgo que rara vez se actualiza en accidente), o por su parte anterior o zona de operación (riesgo que se actualiza muy repetitivamente en accidente). El riesgo de contacto con las cuchillas en la zona de operación se actualiza debido primordialmente a: 

Retroceso violento de la pieza que se trabaja. Tal retroceso se da al producirse una variación (incremento) en la resistencia a la penetración de la herramienta en la madera motivada por la aparición de nudos, contravetas u otras irregularidades. Ello provoca que las manos del operario que permanecen en todo momento muy próximas a las herramientas de corte guiando (mano izquierda) o empujando (mano derecha) la pieza queden al descubierto sobre las cuchillas. El retroceso no acostumbra a ser limpio y por tanto las manos rara vez caen en la zona de árbol portacuchillas ocupada por la pieza; más bien el efecto que se produce es un rebrincamiento de la pieza y la caída de las manos en el fragmento excedente del árbol portacuchillas no ocupado por la pieza.



Vuelco de piezas en operaciones de canteado. El vuelco se produce al variar la resistencia a la penetración de la herramienta en la madera durante el cepillado de cantos en piezas de poco espesor o inestables, cayendo las manos sobre las cuchillas.

Ambos casos engloban la práctica totalidad de los accidentes graves en la cepilladora. En el desarrollo de estas operaciones rara vez la pieza ocupa toda la longitud del árbol portacuchillas, sino que existe generalmente un fragmento del árbol portacuchillas ocupado por la propia pieza que se trabaja y un fragmento libre, excedente de la zona ocupada por la pieza. Es en este fragmento libre donde mayoritariamente las manos del operario que guían y/o empujan la pieza entran en contacto con las cuchillas en movimiento al rebrincar o volcar la pieza. Imagen 4. Vista del protector reglable del excedente del árbol portacuchillas no ocupado por la pieza Protectores

FUENTE: (Piqué A., 1982, p.5) Operación de planeado dejando al descubierto un fragmento considerable del árbol portacuchillas. 

Cepillado de piezas de reducidas dimensiones, lo que comporta poca superficie de apoyo y por tanto un defecto de presión sobre la pieza al ser atacada por las cuchillas, lo que facilita su retroceso o vuelco al producirse una variación en la resistencia a la penetración de las cuchillas en la madera.

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Efecto estroboscópico que hace que el árbol portacuchillas parezca totalmente parado, estando en funcionamiento.

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Limpieza de las mesas con la máquina en marcha.

Golpes y/o contusiones por el retroceso imprevisto y violento de la pieza que se trabaja Este riesgo tan sólo en contadas ocasiones se traduce en accidente para el operario que conduce la operación, dada su situación durante la alimentación de la pieza; el riesgo de golpes por la pieza proyectada puede más bien afectar a personas que deambulen o tengan su puesto de trabajo en la zona posterior a la de la dirección y sentido de alimentación de la pieza. Sin embargo, el retroceso de la pieza implica frecuentemente que las manos del operario que conducen la operación se precipiten hacia las herramientas de corte, entrando en contacto con las mismas. El retroceso de la pieza es generalmente debido a: 

Mal estado de los tableros que forman la mesa de trabajo. Labios de las mesas mellados, dentados o astillados, lo que provoca atascos o enganches de la madera durante el trabajo que posibilitan su proyección violenta.

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Ajuste defectuoso de las mesas de trabajo.

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Incorrecto afilado de las herramientas de corte.

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Utilización de maderas con nudos o irregularidades que rompen la continuidad de la alimentación manual.

Proyección de herramientas de corte y accesorios en movimiento Si bien este riesgo rara vez se actualiza en accidente, en caso de que éste se produjera las consecuencias del mismo se presumen muy graves. Su actualización puede ser debida a: 

Empleo de materiales de mala calidad o con defectos en la construcción del árbol y de las cuchillas.

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Montaje defectuoso de cuchillas y accesorios en el árbol.

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Equilibrado incorrecto de las cuchillas y accesorios.

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Uso de herramientas de corte con resistencia mecánica inadecuada.

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Abandono de herramientas en proximidades del árbol.