• Author / Uploaded
• Walter Lescano

Citation preview

Año lectivo 2018 Alumno Lescano Walter

TECNOLOGÍA MECÁNICA TRABAJO PRÁCTICO N.º9

Fecha Entrega

Fecha Aprobado

"LIMADORAS, CEPILLADORAS Y MORTAJADORAS" PREGUNTAS (Parte A)

Punto Nº 1: - Describir el proceso de "Cepillado". Cepillado de superficies planas. Cepillado de superficies curvas. - Clasificación de las Cepilladoras. a- Cepilladoras cortas/limadoras b- Cepilladoras longitudinales. c- Mortajadoras. - Indicar las características principales de c/u de ellas y su campo de utilización. - Detallar mecanismos que integran c/u de estas máquinas, funciones que cumplen y forma de trabajo. Punto Nº 2: - Indicar los movimientos necesarios para llevar a cabo la operación de cepillado en c/u de las máquinas antes señaladas (movimiento de corte y avances). - Detallar los mecanismos utilizados por c/u de las máquinas, para realizar los movimientos antes señalados. Punto Nº 3: - Herramientas utilizadas por las cepilladoras. Características y valores recomendados de los ángulos. - Operaciones realizables con las distintas herramientas utilizadas. - Sujeción de los útiles para cepillar. - Materiales utilizados para la fabricación de herramientas para cepillado. Punto Nº 4: - Cálculo del tiempo principal en el cepillado. Velocidades de corte y retroceso. - Determinación de esfuerzos, energía y potencia necesarios para realizar una operación de fresado. Punto Nº 5: - Medición y verificación de ranuras interiores realizadas con Mortajadoras.

Página 1 de 7

Punto N° 1:

Proceso de cepillado:

El cepillado constituye un importante procedimiento de trabajo para conseguir superficies planas y curvas. Las virutas se arrancan de la pieza en forma de cintas por virtud del movimiento principal rectilíneo. Es una máquina cuya herramienta fija, arranca viruta al moverse la pieza debajo de ella con movimiento rectilíneo. Los movimientos de trabajo(es lo importante de cada máquina) de esta máquina son:  Movimiento de corte por desplazamiento longitudinal de la pieza.  Movimiento de avance por desplazamiento transversal de la herramienta  Movimiento por profundidad de pasada por desplazamiento vertical de la herramienta.

Clasificación de las cepilladoras:  Cepilladoras cortas/limadoras: esta máquina se presta para trabajar piezas hasta de 800 mm de longitud. A causa de su movimiento principal horizontal la llaman algunos también mortajadora horizontal. El bastidor de la máquina soporta la mesa, el carro y, además, los mecanismos para los movimientos principal y de avance. El carro de la limadora va dispuesto en una guía y produce el movimiento principal; en su cabezal lleva el carro portátil. El útil va sujeto en el portaútil que está colocado en una placa articulada con charnela. En el movimiento hacia adelante la placa articulada es apretada por el esfuerzo de corte contra el soporte de la misma y en el movimiento de retroceso, o carrera en vacío, se levanta algo en virtud de su articulación con bisagra, con lo cual se evita el deterioro del útil y de la superficie que se trabaja. El carro portaútil es movible para el cepillado de superficies inclinadas y con este objeto va provisto de una escala graduada. El husillo que va en el interior del carro de la limadora sirve para ajustar la carrera de la máquina. La pieza puede estar sujeta en la mesa en diversos lugares de esta. La carrera de la máquina ha de ajustarse hacia adelante o hacia atrás, se afloja el tornillo de fijación y se corre el corre el carro a la posición deseada, haciendo girar para ello el husillo principal. La mesa sirve para sujetar a ella la pieza. Puede desplazarse lateralmente y en altura, por medio de husillos.

Página 2 de 7

 Cepilladoras longitudinales: los movimientos de avance y de ajuste los ejecuta el útil de cepillar. Hay cepilladoras longitudinales con longitud de cepillado de 1 a 20m. la mesa se desliza en las guías de la bancada. Para sujeción de la pieza está la mesa provista de ranuras en T. El carro portaherramientas puede moverse lateralmente sobre un carro transversal mediante un husillo. Como portaherramientas se utiliza una placa o charnela. El carro transversal va soportado por dos bastidores y puede desplazarse en altura mediante husillos. En las grandes máquinas de cepillar corren a lo largo del carro transversal dos carros portaherramientas. Aparte de esto, existen frecuentemente dos portaherramientas que se utilizan para el mecanismo de las superficies verticales. Las piezas de mucho tamaño que no caben en los bastidores laterales se cepillan en la máquina de cepillar de un solo bastidor.  Mortajadoras: se realizan ranuras interiores, dentados interiores, vaciados, perfilados de superficies con bordes curvos, etc. Como la máquina de mortajar trabaja de modo muy lento, ha sido desplazada por la máquina de brochar cuando se trata de trabajos en grandes series. La herramienta hace el movimiento principal. Los movimientos de avance y de ajuste corren a cargo de la pieza. La pieza es soportada por la mesa, que es desplazable en sentido longitudinal, y en las máquinas pequeñas también en sentido vertical. Aparte de esto, el plato va dotado de movimiento de giro. El carro portaútil lleva el útil de mortajar y se desliza en las guías verticales de que va provisto el bastidor de la máquina. Frecuentemente puede el carro desplazarse oblicuamente de tal modo que se pueda conseguir con la máquina mortajar superficies no solamente verticales, sino también inclinadas.

Página 3 de 7

Punto N°2: Movimientos necesarios para llevar a cabo la operación de cepillado:

Cepilladoras cortas/limadoras:  Movimiento principal o movimiento de corte: Este es realizado por el útil de cepillar. Se distingue entre carrera de trabajo y carrera en vacío. La viruta es arrancada durante la carrera de trabajo. Por medio de la carrera en vacío (retroceso) el útil vuelve hacia atrás sin arranque de viruta. Ambas careras juntas constituyen la doble carrera.  Movimiento de avance: Este es el que da lugar al espesor de la viruta. Para cepillar en dirección horizontal, la pieza, ya sujeta, que se va a trabajar, es movida contra el útil. En el cepillado vertical, es el útil el que se mueve contra la pieza.  Movimiento de ajuste: Este sirve para graduar el espesor de la viruta. En el cepillado horizontal se obtiene, generalmente, mediante movimiento del útil en altura y en el cepillado vertical, por movimiento lateral de la pieza que se mecaniza. Cepilladoras longitudinales: El movimiento principal lo verifica en estas máquinas la pieza a trabajar sujeta sobre la mesa o tablero. Los movimientos de avance y de ajuste los ejecuta el útil de cepillar.El accionamiento principal está dispuesto en la bancada de la máquina y transmite a la mesa el movimiento principal de ida y vuelta. Lo más corriente es el accionamiento por medio de mecanismos de engranaje. La mesa tiene en su parte inferior una cremallera en la cual engrana una rueda dentada que es accionada, a través de un sistema de engranajes, por el motor de accionamiento. Después de cada carrera de trabajo debe retroceder la mesa para lo cual es necesario que cambie el sentido de rotación del accionamiento. La inversión es provocada por la mesa de cepillado. Correspondiéndose con la longitud de la carrera se disponen en la mesa dos topes graduables que chocan contra una palanca de inversión. Por medio de una varilla de mando se transporta el movimiento de las palancas a un sistema de transmisión por correas que realiza el cambio del sentido de rotación. Las máquinas más modernas tienen para la inversión del sentido de marcha un acoplamiento electromagnético. Mortajadoras:  Movimiento principal: Este se consigue mediante un mecanismo de biela y manivela. En virtud del desplazamiento de la espiga de la manivela pueden obtenerse en el carro portátil distintas longitudes de carrera.  Mecanismo de avance: Este acciona los movimientos longitudinal, transversal y rotatorio de la mesa. Ese accionamiento de avance se deriva a su vez del movimiento principal. Una rueda de trinquete da lugar al movimiento intermitente.

Página 4 de 7

Punto N°3:

Herramientas utilizadas por las cepilladoras: Los útiles o cuchillas de cepillar se hacen principalmente de acero rápido, pero a veces están constituidas también a base de filos de metal duro. La forma del filo de los útiles se elige de acuerdo con el trabajo de cepillado que se trate de realizar. Los útiles de cepillar se diferencian de los de tornear solamente en casos excepcionales.  Los útiles de desbastar deben arrancar en poco tiempo la mayor cantidad posible de viruta. Las grandes secciones de virutas exigen una forma robusta del filo.  Los útiles de afinar han de dar a la superficie trabajada un aspecto limpio y por esta razón los filos son redondos o planos. Un útil curvado hacia atrás se flexa separándose de la pieza al encontrar en ésta un punto duro, no deteriorándose la superficie trabajada como ocurriría al clavarse en ella si el útil no tuviera esa curvatura hacia atrás. Para el mecanizado de piezas de forma variada son necesarias otras formas especiales de útiles.

Sujeción de los útiles:

Con objeto de que el útil no flexione hay que sujetarlo tan en corto como sea posible. En el cepillado horizontal, el útil se mantiene perpendicular a la pieza que se trabaja. En este caso se levanta la placa a charnela con toda facilidad durante la carrera de retroceso del útil. Mediante la inclinación que se da al carro portaherramientas en el cepillado oblicuo, la placa charnela recibe una posición inclinada que es causa de que únicamente con dificultad vuelva a su asiento después de la carrera en vacío. Para evitar esto se coloca vertical el soporte de la placa citada. Cuando se trata de cepillar superficies interiores inclinadas y para el cepillado vertical, se fija la placa charnela con una clavija con objeto de que el útil no deteriore durante el retroceso la superficie trabajada.

Página 5 de 7

Punto N°4:

Velocidad de corte y retroceso: Se designa por velocidad de corte (𝑉𝑉𝑉𝑉) el recorrido en m/min que hace el útil durante la carrera de trabajo. La velocidad durante la cerrera en vacío (𝑉𝑉𝑉𝑉) se llama velocidad de retroceso. 𝑉𝑉𝑉𝑉= longitud de la carrera 𝑚𝑚𝑚𝑚⁄𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 invertido en la carrera de trabajo 𝑉𝑉𝑉𝑉 = longitud de la carrera 𝑚𝑚𝑚𝑚⁄𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 invertido en el retroceso En el trabajo de cepillado con una máquina de accionamiento por biela oscilante de corredera, la velocidad de corte no es uniforme. Al principio de la carrera, la velocidad de corte es nula. Crece después hasta un valor máximo 𝑉𝑉𝑉𝑉 a la mitad de la carrera y disminuye nuevamente hasta el valor cero al final de la misma. Lo mismo ocurre para la velocidad de retroceso. Tiempo en el cepillado: La ecuación fundamental para el cálculo del tiempo principal es: 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 = 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 El camino es la longitud de la carrera. Con las velocidades 𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑦𝑦 𝑉𝑉𝑉𝑉 pueden calcularse los tiempos para las carreras de trabajo y de retroceso. 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 (𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑚𝑚/𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚) Tiempo para la carrera de trabajo 𝑡𝑡𝑡𝑡 = 𝑚𝑚 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 (

min

)

𝑻𝑻𝑻𝑻 = 𝑳𝑳/𝒗𝒗𝒗𝒗 (en min) Tiempo para la carrera en vacío 𝑡𝑡𝑡𝑡 = longitud de la carrera (en m)/velocidad de retroceso (m/min) 𝑻𝑻𝑻𝑻 = 𝑳𝑳/𝒗𝒗𝒗𝒗 (en min) Tiempo empleado en la doble carrera t = tiempo de la carrera de trabajo + tiempo de la carrera en vacío 𝒕𝒕 = 𝒕𝒕𝒕𝒕 + 𝒕𝒕𝒕𝒕 Potencia Necesaria: La potencia necesaria para el corte, es decir, para que se desarrolle éste a una velocidad determinada se dará multiplicando la fuerza por la velocidad: 𝑷𝑷 = 𝑭𝑭 ∗ 𝑽𝑽 La formula de potencia necesaria se transforma de la siguiente manera: 𝑷𝑷𝑷𝑷 = 𝒌𝒌 ∗ 𝒑𝒑 ∗ 𝒂𝒂 ∗ 𝒗𝒗 Donde: 𝑃𝑃𝑃𝑃: 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 𝐾𝐾: 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒í𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐. 𝑝𝑝: 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑎𝑎: 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑣𝑣: 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑝𝑝: 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑚𝑚á𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞

Pero a esta potencia necesaria para el corte es necesaria sumarle la potencia que consume el rozamiento del carro sobre las guías de la máquina esta potencia resultará igual a la fuerza de rozamiento por la velocidad. 𝑷𝑷𝒓𝒓 = 𝒒𝒒 ∗ 𝑭𝑭 ∗ 𝒗𝒗 Donde: 𝑞𝑞: 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑦𝑦 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐹𝐹: 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑣𝑣: 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 La potencia total que habrá que aplicarle a la máquina será la potencia absorbida dividida por el rendimiento, que se calcula en el 45% 𝑷𝑷𝑻𝑻𝑻𝑻𝑻𝑻𝑻𝑻𝑻𝑻 =

(𝒌𝒌 ∗ 𝒑𝒑 ∗ 𝒂𝒂 + 𝒒𝒒 ∗ 𝑭𝑭) ∗ 𝒗𝒗 𝟎𝟎. 𝟒𝟒𝟒𝟒

Página 6 de 7

Punto N°5:

Medición y verificación de ranuras interiores realizadas con Mortajadoras:

Un instrumento especialmente adecuado para esta operación es el calibre de profundidades para ranuras interiores. El paralelismo de la ranura con el taladro puede comprobarse de diversos modos. Para la verificación por medio del amplificador se introduce en el acoplamiento una espiga de verificación, ajustada, y en la ranura una chaveta también ajustada. Las piezas así acopladas se colocan sobre dos apoyos prismáticos de igual altura. En un extremo de la chaveta se ajusta a cero el amplificador. Cuando la ranura es paralela al taladro la aguja del amplificador no acusará desviación alguna al pasarlo a lo largo de la chaveta de ajuste. Bajo el supuesto de que la cara frontal del acoplamiento es normal al taladro puede también ponerse de manifiesto ese paralelismo con ayuda de una chaveta de ajuste introducida en la ranura y de una escuadra siguiendo el método de la rendija de luz. La posición centrada de la ranura puede comprobarse por rotación de modo análogo a como se hace para la ranura de un árbol.

Página 7 de 7