¿Alguna vez se ha preguntado cómo se crean orificios de precisión en piezas metálicas o cómo se consiguen superficies planas impecables? Este artículo se adentra en el fascinante mundo de las mandrinadoras, cepilladoras y rectificadoras. Explora sus distintas funciones, varios tipos y los procesos precisos que utilizan para dar forma, alisar y refinar componentes metálicos. Al final, comprenderá claramente cómo contribuyen estas máquinas a la fabricación de alta precisión.
La mandrinadora es una máquina herramienta utilizada para procesar orificios de mayores dimensiones y con requisitos de precisión más elevados, especialmente para procesar sistemas de orificios con elevados requisitos de precisión posicional mutua distribuidos en distintas ubicaciones de las piezas.
Suele utilizarse para el tratamiento posterior de orificios fundidos, forjados o taladrados.
Según su finalidad y estructura, existen varios tipos de mandrinadoras.
El mandrinado es un proceso de ampliación del diámetro, mejora de la precisión, reducción del rugosidad superficial y corregir la posición de los orificios fundidos, forjados o taladrados.
El movimiento principal del mandrinado es la rotación de la herramienta de mandrinar, mientras que el movimiento de avance puede ser un movimiento axial o radial del husillo, o un movimiento longitudinal o transversal de la mesa de trabajo.
Las herramientas de mandrinar tienen una estructura sencilla y una gran variedad, lo que las hace más versátiles. Sin embargo, el mecanizado por mandrinado (especialmente el mandrinado de un solo punto) tiene una baja eficiencia de producción.
El mecanizado por mandrinado es adecuado para la producción por lotes de piezas con elevados requisitos de precisión posicional.
1. Fresadora y mandrinadora horizontal
Características de la fresadora y mandrinadora horizontal:
La disposición horizontal del husillo lo hace adecuado para procesar orificios en piezas individuales o lotes pequeños con la precisión convencional.
2. Mandrinadora por coordenadas
Características de la mandrinadora por coordenadas:
Las mandrinadoras por coordenadas están equipadas con dispositivos de medición precisos para las posiciones de coordenadas, lo que garantiza un posicionamiento relativo exacto entre la herramienta y la pieza.
Los orificios procesados por las mandrinadoras por coordenadas pueden alcanzar una gran precisión dimensional y de forma, así como una precisión posicional exacta entre orificios o entre orificios y una superficie de referencia.
Las mandrinadoras por coordenadas pueden utilizarse para trazar y contornear con precisión, así como para medir con exactitud distancias entre orificios y líneas rectas.
Se utilizan principalmente para procesar componentes de precisión, útiles, moldes, calibres y otros artículos que requieren gran precisión.
3. Mandrinadora de precisión (mandrinadora de diamante)
Características de la mandrinadora de precisión (mandrinadora de diamante):
Las mandrinadoras de precisión recibían antes el nombre de sus herramientas de diamante (ahora fabricadas con aleaciones duras).
La mandrinadora de precisión tiene una alta velocidad de corte y cantidades de corte y avance extremadamente pequeñas, lo que permite un mandrinado preciso y fino de los orificios de la pieza. El resultado es una precisión dimensional extremadamente alta y una baja rugosidad superficial.
Se utilizan principalmente para el procesamiento por lotes de orificios de precisión en piezas importantes como bielas, pistones, carcasas de bombas hidráulicas, camisas de cilindros y otros componentes.
La cepilladora es una máquina herramienta utilizada para procesar diversas superficies planas y ranuras.
Según las diferentes posiciones de mecanizado, las cepilladoras pueden dividirse en dos tipos: cepilladoras y tupís.
Según su finalidad y estructura, las cepilladoras pueden dividirse en varios tipos:
Las herramientas de cepillado son sencillas y tienen una buena versatilidad. Son fáciles de afilar, tienen un corto periodo de preparación de la producción y un bajo coste.
El mecanizado de cepillado tiene tanto recorrido de trabajo como no de trabajo, lo que se traduce en una menor productividad.
Durante el cepillado, se produce un impacto que puede dañar fácilmente la herramienta de corte. La velocidad de corte es limitada y el calor de corte es bajo. Por lo tanto, no suele ser necesaria la refrigeración con fluido de corte (excepto para el cepillado de precisión).
El movimiento principal del mecanizado de cepillado es el movimiento lineal alternativo de la cepilladora (cepilladora de cabezal) o de la mesa de trabajo (cepilladora de pórtico), y el movimiento de avance es el movimiento transversal intermitente de la pieza de trabajo accionado por la mesa de trabajo (cepilladora de cabezal) o el movimiento transversal intermitente de la cepilladora accionado por el portaherramientas (cepilladora de pórtico).
1. Cepilladora Bullhead
Cepilladora Bullhead Características:
La cepilladora mecánica tiene una estructura sencilla, un funcionamiento fiable y un ajuste y mantenimiento fáciles.
La cepilladora hidráulica de cabeza de toro tiene una mayor fuerza de transmisión, un movimiento suave y puede lograr una regulación continua de la velocidad. Sin embargo, tiene una estructura más compleja y un coste más elevado.
Las cepilladoras Bullhead se utilizan principalmente para procesar piezas medianas y pequeñas, y la longitud de la pieza no suele superar 1 metro.
Las cepilladoras de cabeza de toro se utilizan ampliamente en los procesos de fabricación de diversas piezas de gran tamaño, como bases, cimientos, bloques deslizantes, cubiertas de cajas de engranajes, etc.
2. Cepilladora de pórtico
Cepilladora de pórtico Características:
El movimiento principal de la cepilladora de pórtico utiliza un motor de CC, que puede alcanzar una amplia gama de regulación de velocidad continua. Esto facilita el control de la velocidad de corte de la superficie y garantiza que la mesa de trabajo funcione sin problemas.
Las cepilladoras de pórtico tienen cuatro portaherramientas, y la dirección de avance y la velocidad son fáciles de manejar, por lo que son adecuadas para procesar superficies planas y superficies laterales de piezas con diferentes alturas.
Los principales movimientos de la máquina herramienta, como la alimentación, la elevación, el bloqueo y la liberación de la viga, el desplazamiento rápido de la mesa de trabajo, la alimentación y el retroceso rápido, pueden accionarse de forma centralizada para conseguir un ciclo automático.
Las cepilladoras de pórtico se utilizan principalmente para el mecanizado de piezas grandes, y pueden utilizarse para operaciones de desbaste y acabado. También pueden realizar varias tareas en una sola operación, como cepillar, fresar y rectificar.
3. Cepilladora en voladizo
Cepilladora en voladizo Características:
Las características de funcionamiento de una cepilladora en voladizo son similares a las de una cepilladora de pórtico.
Es especialmente adecuado para el mecanizado de piezas de gran anchura pero que no necesitan mecanizarse en toda su anchura.
Sin embargo, la rigidez de la viga de una cepilladora en voladizo es inferior a la de una cepilladora de pórtico. Como resultado, la precisión de mecanizado es limitada.
4. Máquina ranuradora (cepilladora vertical)
Máquina ranuradora Características:
El movimiento principal de una ranuradora es el movimiento alternativo del cilindro y la herramienta de corte, mientras que el movimiento de alimentación es el movimiento giratorio (alimentación circunferencial) de la mesa de trabajo circular impulsada por la pieza y el movimiento longitudinal y transversal del carro vertical.
Se utiliza principalmente para el mecanizado de diversos chaveteros, planos verticales y superficies de conformado en la producción de piezas únicas o lotes pequeños.
Una máquina herramienta que utiliza una muela abrasiva u otra herramienta abrasiva para realizar operaciones de rectificado en una pieza se denomina "rectificadora". Las rectificadoras se utilizan principalmente para procesar piezas de acero templado y revenido. Mediante el rectificado se pueden obtener superficies de alta precisión y baja rugosidad. En general, es el proceso final del mecanizado mecánico.
Según sus diferentes finalidades y estructuras, las rectificadoras pueden dividirse en los siguientes tipos:
1) El proceso de rectificado es un método de mecanizado de precisión utilizado habitualmente para acero templado, aleaciones duras, etc. Puede conseguir una gran precisión (IT6-5) y una baja rugosidad superficial (Ra=0,8-0,4 μm) de la pieza.
2) La rotación a alta velocidad de la muela respecto a la pieza es el movimiento principal. La velocidad circunferencial de la muela suele rondar los 35 m/s.
3) La muela abrasiva es un no metálico herramienta de corte compuesta de materiales abrasivos (como la alúmina Al2O3carburo de silicio, carburo de boro, etc.) y aglutinantes. Debido a la elevada velocidad de rectificado y a la dureza de la pieza, durante el proceso de rectificado se genera una gran cantidad de calor de corte.
Por lo tanto, se requiere suficiente refrigeración y lubricación con fluido de corte para mejorar la calidad de la superficie y la eficiencia de la producción.
1. Rectificadora cilíndrica universal
Características de la rectificadora cilíndrica universal:
1）El movimiento giratorio de la muela abrasiva es el movimiento principal de rectificado, con tres movimientos de alimentación: el husillo impulsa la pieza de trabajo para girar para el movimiento de alimentación radial, la mesa impulsa la pieza de trabajo para el movimiento lineal alternativo para el movimiento de alimentación longitudinal, y el movimiento intermitente de la muela abrasiva a lo largo de la dirección del radio hacia la pieza de trabajo es el movimiento de alimentación transversal.
Además, hay dos movimientos auxiliares: para la comodidad del movimiento de la muela abrasiva y para ahorrar tiempo de inactividad, la muela abrasiva puede hacer un movimiento rápido transversal de carrera fija; para cargar y descargar la pieza de trabajo, el manguito del contrapunto puede tener movimiento telescópico.
2）La rectificadora cilíndrica universal no sólo puede rectificar la superficie cilíndrica exterior de piezas de trabajo cilíndricas, sino que también puede rectificar el orificio interior y la superficie cónica (la mesa tiene función de rotación horizontal); adecuada para el mecanizado de precisión de piezas individuales o de piezas de lotes pequeños.
2. Rectificadora de interiores
Características de la rectificadora interna:
1) El movimiento de rotación de la muela abrasiva es el movimiento principal para el rectificado. Hay tres movimientos de avance: la rotación de la pieza de trabajo impulsada por el husillo es el movimiento de avance circunferencial, el movimiento lineal alternativo del cabezal impulsado por la mesa de trabajo es el movimiento de avance longitudinal, y el movimiento del bastidor de la muela abrasiva a lo largo de la silla de montar es el movimiento de avance transversal.
2) Debido a la limitación del diámetro de la pieza a rectificar, el diámetro de la muela suele ser pequeño, y para alcanzar la velocidad de corte necesaria para el mecanizado de precisión, la velocidad de rotación de la muela suele ser superior a 10.000 r/min.
Es adecuada para el rectificado interior de precisión de piezas en la producción de piezas únicas o lotes pequeños.
3. Rectificadora plana para mesa giratoria con husillo horizontal
Características de la rectificadora plana de eje horizontal:
1) El movimiento de rotación de la muela abrasiva es el movimiento principal. El movimiento lineal alternativo de la mesa de trabajo impulsado por la pieza de trabajo es el movimiento de alimentación longitudinal. El movimiento transversal de la muela abrasiva a lo largo de la corredera es el movimiento de avance transversal, y el movimiento de avance vertical se consigue mediante el movimiento combinado del bastidor de la muela abrasiva y la corredera a lo largo del carril guía del pilar.
2) La pieza se posiciona eléctricamente en la mesa de trabajo, haciendo que el posicionamiento y la sujeción muy práctico.
3) El avance longitudinal se controla hidráulicamente, y el avance transversal puede controlarse hidráulica o manualmente, mientras que el avance vertical se controla manualmente, lo que facilita su manejo.
4) Tiene una amplia gama de procesamiento y una alta eficiencia de producción, y es adecuado para el mecanizado de precisión de piezas planas en la producción de una sola pieza o por lotes.
4. Máquina rectificadora plana de mesa giratoria con husillo vertical
Características de una rectificadora de superficies de eje vertical:
1) El movimiento de rotación de la muela abrasiva alrededor del husillo vertical es el movimiento principal. La mesa giratoria impulsada por la pieza de trabajo es el movimiento de avance (y la mesa giratoria también puede moverse longitudinalmente a lo largo del carril guía de la bancada). El movimiento del bastidor de la muela a lo largo de la columna es el movimiento de avance vertical.
2) Debido al gran diámetro de la muela, a menudo se utilizan plaquitas para el rectificado.
3) Tiene una alta eficiencia de producción y es adecuada para el mecanizado de precisión de piezas pequeñas producidas en lotes o superficies planas y caras frontales de piezas anulares de gran diámetro.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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