¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?

Las perfiladoras y cepilladoras son herramientas esenciales en el mundo de la carpintería y la construcción. ¿Alguna vez te has preguntado cómo logran darle forma y suavizar la madera de una manera tan precisa? En este artículo, descubriremos el funcionamiento de estas máquinas versátiles y eficientes. Desde los distintos tipos de cuchillas hasta las técnicas adecuadas, exploraremos todo lo que necesitas saber sobre las perfiladoras y cepilladoras. ¡Prepárate para adentrarte en el fascinante mundo de la carpintería!

En el trabajo con metales, tanto las máquinas moldeadoras como las cepilladoras son máquinas herramienta que crean una superficie plana. A diferencia de los tornos, las máquinas moldeadoras y cepilladoras pueden mecanizar una superficie plana horizontal, vertical o inclinada. Utilizan herramientas de un solo corte que son esencialmente similares a las herramientas de un solo corte que se usan en un torno. Tanto en las fresadoras como en las cepilladoras, la herramienta de corte se somete a cortes interrumpidos, las herramientas cortan en dirección de avance y la pieza de trabajo reposa en dirección de retroceso. Analicemos en detalle cómo funcionan los formadores y planificadores.


¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?

moldeadora

Shaper consiste en una bancada hueca de hierro fundido que se apoya en el suelo. En el interior del perfil hueco se aloja el mecanismo de accionamiento de la máquina. Este mecanismo se llama mecanismo de retorno rápido de palanca ranurada y acciona un ariete horizontal que se mueve hacia adelante y hacia atrás en las guías en la parte superior del bastidor de la máquina.

El diagrama esquemático detallado del moldeador se muestra en la siguiente figura.

¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?
Diagrama esquemático del moldeador.

El portaherramientas se fija al frente del ariete como se muestra en la imagen de arriba. Este es un tipo muy especial de puesto de herramientas. Tiene una corredera que se puede operar mediante un volante y se puede usar para bajar o subir todo el soporte de herramientas. Además, el carro de herramientas se puede girar en un plano vertical y su inclinación respecto a la vertical (dimensión de giro) se puede leer en una escala de grados. La herramienta se inclina cuando es necesario mecanizar una superficie inclinada.

En la parte delantera de la base hay una mesa integrada. La mesa se puede subir o bajar para variar su altura. También se puede mover horizontalmente hacia la izquierda o hacia la derecha. Hay un tornillo de banco en la parte superior de la mesa para sujetar la pieza de trabajo.

La herramienta realiza un trabajo útil, lo que significa que sólo corta en la carrera de avance del ariete. No corta, es decir, está inactivo durante el recorrido de retorno del ariete. Para evitar que la herramienta roce y dañe la tira de la máquina de metal durante el avance al retroceder, en el portaherramientas se proporciona un dispositivo especial llamado “caja de sonajero”. Durante la carrera de retorno levanta la punta de la herramienta.

Mecanismo de retorno rápido en la máquina moldeadora.

Dado que el trabajo útil se realiza sólo durante la carrera de avance del ariete, el mecanismo de accionamiento del ariete está diseñado de manera que la carrera de retorno se complete en un tiempo mucho más corto que la carrera de avance. La palanca ranurada
El mecanismo de retorno rápido se muestra en la siguiente figura.

¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?

Principio de funcionamiento del mecanismo de retorno rápido.


¿Qué es la teoría de superficies? Cómo utilizar…

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Comprendamos en detalle el principio de este mecanismo de retorno rápido con la ayuda de un diagrama de cuerpo libre.

¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?
  • La manivela AB (con longitud ajustable R) gira con una velocidad angular uniforme.
  • El pasador de manivela B tiene la forma de un bloque de matriz que puede deslizarse libremente en la ranura de la palanca ranurada OBC.
  • Esta palanca ranurada puede girar en O y el otro extremo C está conectado al émbolo mediante un brazo de conexión corto, como se muestra en el diagrama esquemático anterior (a).
  • Cuando la manivela AB gira en el sentido de las agujas del reloj desde la posición AB1 a AB2el émbolo avanza de izquierda a derecha y gira desde la posición AB2 a AB1 El émbolo vuelve a su posición original.
  • Obviamente, el tiempo necesario para completar el recorrido de avance es proporcional al ángulo α, y el recorrido de retorno se completa en un tiempo más corto, que es proporcional al ángulo β.

Herramientas de corte para máquinas de moldeo

Las herramientas de corte para formadoras generalmente están fabricadas en HSS, ya sea macizas o con puntas soldadas. Debido a los cortes interrumpidos, no se prefieren las herramientas de carburo para trabajos de modelado. Estas herramientas están fabricadas de forma robusta.
con un tamaño bastante generoso para eje y punta. La siguiente imagen muestra diferentes tipos de herramientas útiles para esculpir.

¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?
Herramientas de corte para trabajos de modelado.

Operaciones realizadas en moldeadores.

En una máquina formadora se pueden procesar trabajos relativamente pequeños. El tamaño de una fresa se especifica por la longitud máxima de carrera de su ariete y no se permiten piezas de trabajo que sean más largas que la carrera máxima.
procesada.

Las operaciones realizadas en una formadora se pueden entender fácilmente en la siguiente figura.

¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?
¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?
¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?
  • El primer paso para mecanizar una pieza de trabajo es montar la pieza de trabajo en la mesa del enrutador y sujetarla en el tornillo de banco o en la mesa usando pernos en T, etc.
  • El segundo paso es ajustar la carrera del ariete según la longitud de la pieza de trabajo.
  • La carrera del ariete se mantiene entre 60 y 70 mm más que la aplicación.
  • Al cambiar la longitud de la manivela AB, se puede reducir o aumentar la carrera.
  • Al cambiar la posición donde el brazo de enlace corto se conecta al ariete, ahora se hace que la carrera se superponga al trabajo.
  • De modo que la carrera comience 30-35 mm antes del trabajo, se extienda a lo largo de toda la pieza de trabajo y termine 30-35 mm más allá de ella.
  • Ahora se selecciona una herramienta y se fija en el portaherramientas.
  • La profundidad de corte se ajusta girando el volante y bajando el portaherramientas.
  • Al aumentar la altura de la mesa no se consigue ninguna profundidad de corte.
  • La altura de la mesa solo se ajusta de acuerdo con la altura del pedido en el momento en que se fija el pedido.
  • La alimentación se realiza moviendo la mesa hacia los lados.
  • La alimentación a la mesa se puede realizar de forma manual o automática.
  • La alimentación se produce durante la carrera de retorno del ariete.

El corte de contornos es un trabajo muy hábil porque requiere la operación simultánea del avance horizontal de la mesa y el avance manual vertical de la herramienta de corte. Esto sólo lo puede realizar un operador con mucha experiencia.

Máquina de planificación

Las cepilladoras se utilizan para mecanizar superficies planas en piezas de trabajo que son demasiado grandes y pesadas para caber en la mesa de una máquina de moldeo. La diferencia fundamental entre una cepilladora y una fresa es que en una cepilladora la herramienta de corte permanece estacionaria y la mesa de cepillado sobre la que estaba sujeta la pieza de trabajo pasa por delante de la herramienta de corte. El avance se produce sobre la herramienta de corte y no sobre la mesa, que se mueve hacia adelante y hacia atrás en las guías dispuestas en la bancada de la máquina.

Una cepilladora puede realizar cortes mucho más pesados ​​y una máquina tiene más de un portaherramientas para que el mecanizado se pueda realizar rápidamente. A veces, se procesan una superficie horizontal y una superficie vertical al mismo tiempo, y la cuadratura de las superficies se garantiza automáticamente.

Cómo funciona la máquina de planificación

  • La cepilladora consta de una robusta cama de hierro fundido con Veeguideways incorporadas en la parte superior a lo largo de toda la cama.
  • La base de la cama está cementada en el suelo.
  • La mesa está hecha de hierro fundido y tiene en su parte inferior guías a juego para que pueda deslizarse longitudinalmente sobre la bancada de la máquina.
  • La mesa presenta una rejilla larga mecanizada en el centro de su ancho que sirve para darle a la mesa un movimiento alternativo.
  • La mesa tiene ranuras en T en la parte superior para que la pieza de trabajo pueda sujetarse de forma segura a la mesa.
  • Dos columnas verticales, una a cada lado de la cama y la mesa, están dispuestas como se muestra en la figura.
  • Sobre las dos columnas verticales se puede mover hacia arriba y hacia abajo un travesaño.
¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?
Representación esquemática de una cepilladora.

  • Normalmente se montan uno o dos postes de herramientas (cabezales de herramientas) en el riel transversal y se monta un cabezal de herramientas lateral en cada columna.
  • Los cabezales de herramientas verticales se pueden mover lateralmente en el riel transversal, mientras que los cabezales de herramientas laterales se pueden mover hacia arriba y hacia abajo en las columnas verticales.
  • En los cabezales de herramientas existe una disposición para hacer avanzar o retroceder las herramientas. Hay diferentes velocidades y avances disponibles para los cabezales de herramientas.

💡 Incluso en una máquina cepilladora, las herramientas solo cortan material en la carrera de avance de la mesa, la carrera de retorno ocurre cuando la mesa está inactiva. Para ahorrar tiempo de inactividad, la carrera de retorno se produce a mayor velocidad. Esto se logra mediante un motor reversible de velocidad variable y un sistema de interruptores de límite montados en la bancada de la máquina que se activan cuando la mesa llega al final de su carrera de avance y retroceso. Cambiando la posición de los finales de carrera, la longitud de la carrera se puede ajustar a la longitud de la pieza de trabajo.

Planificación de herramientas de corte de máquinas.

Las herramientas de cepillado están hechas de acero rápido, pero ocasionalmente también se utilizan herramientas con punta de carburo. Estas herramientas son generalmente similares a las herramientas de moldeo, pero son más resistentes y resistentes. En las cepilladoras se utilizan herramientas con formas especiales para operaciones como cortar ranuras en T y cortar correderas de cola de milano. Tanto en las máquinas de moldeo como en las cepilladoras, la herramienta o mesa comienza en reposo, aumenta la velocidad y luego vuelve a la velocidad cero durante la carrera de avance o corte. Es una práctica común calcular la velocidad de corte basándose en la velocidad promedio durante el recorrido de avance. El avance y la profundidad de corte se indican en mm. El avance es el recorrido lateral que recorre la herramienta (en el riel transversal) por carrera de corte.

Veamos algunos ejemplos de los diferentes tipos de operaciones de mecanizado que se pueden realizar en una cepilladora usando la imagen a continuación. Las zonas rayadas se mecanizaron en la cepilladora.

¿Cómo funcionan las perfiladoras y cepilladoras?
Componentes fabricados mediante procesos de planificación.

Aquí todo gira en torno a los modeladores y cepilladores.

Diploma

La máquina perfiladora y cepilladora es capaz de procesar una superficie plana horizontal, vertical o inclinada. Hemos explicado las diferentes operaciones que se pueden realizar con la cortadora, así como el funcionamiento y principio de funcionamiento del mecanismo de retorno rápido, que es el corazón de esta cortadora y máquinas planares. Háganos saber lo que piensa sobre este artículo en la sección de comentarios a continuación.

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Ingeniería de metales: Shaper y Planer

En la industria de la ingeniería de metales, tanto los shaper como los planer son herramientas para producir superficies planas. A diferencia del torno, los shapers y planers tienen la capacidad de mecanizar superficies planas horizontales, verticales o inclinadas. Utilizan herramientas de corte de un solo punto, similares a las utilizadas en el torno. En ambas máquinas, la herramienta de corte realiza cortes intermitentes, corta en la dirección de avance y el objeto de trabajo permanece inmóvil en la dirección de retorno. A continuación, analizaremos en detalle cómo funcionan los shapers y planers.

Máquina Shaper

El shaper consta de una base hueca de hierro fundido que descansa en el suelo. Dentro de la parte hueca, se encuentra el mecanismo de accionamiento de la máquina. Este mecanismo se llama mecanismo de retorno rápido de palanca y acciona un pistón horizontal que se desplaza de manera recíproca en las guías situadas en la superficie superior del bastidor de la máquina.

El siguiente diagrama esquemático muestra en detalle el shaper:

Insertar diagrama esquemático aquí.

El porta herramientas se encuentra en la parte frontal del pistón, como se muestra en el diagrama anterior. Este es un tipo especial de porta herramientas que lleva un deslizador que puede ser operado con una rueda de mano y todo el porta herramientas puede ser elevado o bajado. Además, el deslizador de la herramienta puede girar en un plano vertical y su inclinación con respecto a la vertical (cantidad de giro) se puede leer en una escala marcada en grados. La herramienta se inclina cuando se debe mecanizar una superficie inclinada.

En la parte frontal de la base, se adapta una mesa. La mesa se puede elevar o bajar para variar su altura. También se puede mover horizontalmente hacia la izquierda o hacia la derecha. Se proporciona un tornillo de banco en la parte superior de la mesa para sujetar la pieza de trabajo.

La herramienta realiza un trabajo útil, es decir, solo corta durante el avance del pistón. No corta, es decir, está inactiva durante el retorno del pistón. Para evitar que la herramienta roce y dañe la tira de la pieza de metal en el avance, se proporciona un dispositivo especial llamado “caja de báscula” en el porta herramientas. Este dispositivo levanta la punta de la herramienta durante el retorno.

Mecanismo de retorno rápido en la máquina Shaper

Dado que el trabajo útil se realiza solo durante el avance del pistón, se diseña el mecanismo que acciona el pistón para que el retorno se complete en mucho menos tiempo que el avance. El mecanismo de retorno rápido de palanca se ilustra en el siguiente diagrama:

Insertar diagrama de mecanismo de retorno rápido aquí.

El mecanismo de retorno rápido de la palanca se basa en una manivela AB (de longitud ajustable R) que rota a velocidad angular constante. El pasador de la manivela B tiene forma de bloques deslizantes que se deslizan dentro de la ranura de la palanca acanalada OBC. Esta palanca acanalada está pivotada en O y el otro extremo C está conectado al pistón mediante un brazo de enlace corto, como se muestra en el diagrama esquemático. Cuando la manivela AB rota en el sentido de las agujas del reloj desde la posición AB1 a la posición AB2, el pistón se mueve hacia adelante de izquierda a derecha. Y cuando rota desde la posición AB2 a la posición AB1, el pistón regresa a su posición original. Es evidente que el tiempo necesario para completar el avance es proporcional al ángulo α y el retorno se realiza en menos tiempo proporcional al ángulo β.

Herramientas de corte de la máquina Shaper

Las herramientas de corte para shapers generalmente están hechas de acero de alta velocidad, ya sea sólido o con puntas soldadas. Debido a los cortes intermitentes, las herramientas de carburo de tungsteno no son preferibles para trabajos de conformado. Estas herramientas son robustas y de tamaño generoso tanto en la parte del mango como en la punta. Se muestran varios tipos de herramientas útiles para el conformado en la siguiente imagen:

Insertar imagen de herramientas utilizadas en el conformado aquí.

Operaciones realizadas en los Shapers

En una máquina de confeccionar, es posible mecanizar trabajos relativamente pequeños. El tamaño de un shaper se indica por la longitud máxima de carrera de su pistón y no se pueden mecanizar piezas más largas que la carrera máxima.

Las operaciones realizadas en un shaper pueden entenderse fácilmente a partir de la siguiente imagen:

Insertar imagen de operaciones en los shapers aquí.

El primer paso para mecanizar una pieza es colocarla en la mesa del shaper y sujetarla firmemente en el tornillo de banco o en la mesa mediante pernos en T, etc. El segundo paso es ajustar la carrera del pistón de acuerdo con la longitud de la pieza de trabajo. La carrera del pistón se mantiene aproximadamente de 60 a 70 mm más larga que la pieza. La carrera se puede reducir o aumentar cambiando la posición del brazo de enlace corto conectado al pistón. Ahora, al cambiar la posición del enlace corto conectado al pistón, la carrera se superpone a la pieza de manera que comienza 30 a 35 mm antes de la pieza y cubre toda su longitud, terminando 30 a 35 mm más allá de ella. Luego se selecciona y aprieta una herramienta en el porta herramientas. La profundidad del corte se ajusta girando la rueda de mano y bajando el deslizador de la herramienta. La profundidad de corte no se ajusta elevando la altura de la mesa. La altura de la mesa solo se ajusta al fijar la pieza de acuerdo con la altura de la pieza. El avance se realiza desplazando la mesa lateralmente. El avance a la mesa se puede hacer de forma manual o automática. El avance se realiza durante el retorno del pistón.

El corte de contornos es un trabajo muy hábil, ya que requiere operaciones simultáneas de avance horizontal de la mesa y de avance vertical manual de la herramienta de corte. Solo un operador muy hábil puede realizar este tipo de trabajo.

Máquina Planer

El planer se utiliza para mecanizar superficies planas en piezas de trabajo que son demasiado grandes y pesadas para ser acomodadas en una mesa de shaper. La diferencia fundamental entre un planer y un shaper es que en un planer, la herramienta de corte permanece estacionaria y la mesa del planer en la que se ha sujetado la pieza de trabajo se mueve frente a la herramienta de corte. El avance se realiza en la herramienta de corte y no en la mesa, que se desplaza hacia atrás y adelante en las guías proporcionadas en el bastidor de la máquina.

Un planer puede manejar cortes mucho más pesados y en una sola máquina se pueden montar más de un porta herramientas para realizar mecanizados rápidos. A veces, se mecanizan superficies horizontales y verticales simultáneamente y la perpendicularidad de las superficies se garantiza automáticamente.

Principio de funcionamiento de la máquina Planer

El planer consta de una base robusta de hierro fundido, en la parte superior de la cual hay guías en forma de V en toda su longitud. La base se inserta en el suelo. La mesa también está hecha de hierro fundido y tiene guías a juego usinadas en su parte inferior para que pueda deslizarse longitudinalmente sobre la base de la máquina. La mesa tiene un riel largo mecanizado en el centro de su ancho que se utiliza para dar movimiento de vaivén a la mesa. La mesa está provista de ranuras en T en su superficie superior para poder sujetar la pieza de trabajo de forma segura. Hay dos columnas verticales, una a cada lado de la base y la mesa, como se muestra en el diagrama. Un raíl transversal puede deslizarse hacia arriba y hacia abajo sobre las dos columnas verticales.

Por lo general, uno o dos porta herramientas se montan en el raíl transversal y se monta un porta herramientas lateral en cada columna vertical. Los porta herramientas verticales pueden moverse lateralmente en el raíl transversal, mientras que los porta herramientas laterales pueden moverse hacia arriba y hacia abajo en las columnas verticales. Existe un mecanismo para el avance o retraimiento de las herramientas en los porta herramientas. Hay disponible una variedad de velocidades y avances para los porta herramientas.

En un planer, las herramientas solo cortan material en el avance de la mesa, y su retorno está inactivo. Para ahorrar tiempo inactivo, el retorno se realiza a una velocidad más alta. Esto se logra mediante un motor reversible de velocidad variable y un sistema de interruptores de límite montados en la base de la máquina, que se activa cuando la mesa alcanza el final de sus movimientos de avance y retroceso. La longitud del movimiento de la mesa se puede ajustar según la longitud de la pieza de trabajo cambiando la posición de los interruptores de límite.

Herramientas de corte de la máquina Planer

Las herramientas utilizadas en los planers están hechas de acero de alta velocidad, aunque ocasionalmente también se utilizan herramientas de carburo. Estas herramientas son, en general, similares a las herramientas de shaper, pero son más robustas y más fuertes. Se utilizan herramientas especialmente diseñadas para operaciones como corte de ranuras en T y corte de piezas de unión en cola de milano. Tanto en los shapers como en los planers, la herramienta o la mesa comienza desde el reposo, adquiere velocidad y luego vuelve a disminuir su velocidad hasta llegar a cero durante el avance o golpe de corte. Por lo general, se calcula la velocidad de corte en función de la velocidad promedio durante el golpe de corte hacia adelante. Tanto el avance como la profundidad de corte se expresan en mm. En el caso del avance, es la distancia lateral que recorre la herramienta (en el raíl transversal) por golpe de corte.

A continuación, se muestran algunos ejemplos de los diversos tipos de operaciones de mecanizado que se pueden realizar en un planer:

Insertar imagen de componentes fabricados por procesos de planificación aquí.

Preguntas frecuentes

  1. ¿Cuál es la diferencia entre un shaper y un planer?
  2. La diferencia fundamental entre un shaper y un planer es que en un shaper, la herramienta de corte se mueve de manera recíproca, mientras que en un planer, la mesa se mueve de manera recíproca.

  3. ¿Qué tipo de herramientas se utilizan en un shaper?
  4. En un shaper, se utilizan herramientas de corte de acero de alta velocidad, ya sean sólidas o con puntas soldadas.

  5. ¿Cuáles son las operaciones que se pueden realizar en un shaper?
  6. En un shaper, se pueden realizar operaciones como el cepillado de superficies planas, el corte de ranuras y el conformado de diferentes formas.

  7. ¿Cuál es el principio de funcionamiento de un planer?
  8. En un planer, la mesa se mueve de manera recíproca sobre guías en forma de V y la herramienta de corte permanece estacionaria. Se utilizan uno o dos porta herramientas para mecanizar piezas grandes y pesadas.

  9. ¿Qué materiales se pueden mecanizar en un planer?
  10. Un planer puede mecanizar una amplia variedad de materiales, como hierro fundido, acero, aluminio y plásticos, entre otros.

Esperamos que este artículo haya sido útil para comprender el funcionamiento de los shapers y planers en la industria de la ingeniería de metales. Si tienes alguna pregunta adicional, no dudes en dejar un comentario a continuación.

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