¿Qué es una máquina de ranura?

A máquina de ranura , a menudo indistintamente llamado shaper vertical , es una máquina herramienta fundamental utilizada en fabricación y metalurgia. Está diseñado para crear ranuras precisas, keyways, ranuras y otras formas intrincadas, principalmente en piezas de trabajo de metal, a través de una acción de corte alternativa.

Aquí hay un desglose completo:

Principio y mecanismo central

En su corazón, un máquina de ranura opera en un movimiento alternativo Principio, similar a un Shaper horizontal, pero con una acción de corte vertical.

• Ram vertical: La característica definitoria es su carnero vertical , un miembro robusto de fundición o acero que se mueve hacia arriba y hacia abajo. Este RAM contiene la herramienta de corte de un solo punto.
• Corte de carrera: La acción de corte ocurre durante el traje hacia abajo del Ram. A medida que la herramienta se mueve hacia abajo, se involucra con la pieza de trabajo, cortando el material en forma de chips.
• Retorno de regreso: La carrera ascendente es la carrera sin cortar o inactiva. Para maximizar la eficiencia, las máquinas de ranura están equipadas con un mecanismo de retorno rápido (a menudo una manivela y un enlace ranurado o sistema hidráulico). Este mecanismo asegura que la carrera ascendente sea significativamente más rápida que la carrera de corte hacia abajo, minimizando el tiempo de inactividad.
• Herramienta de corte de un solo punto: Al igual que los formas, las máquinas de ranura usan un herramienta de corte de un solo punto . Estas herramientas generalmente están hechas de acero de alta velocidad (HSS) o materiales con punta de carburo, seleccionados según el material de la pieza de trabajo y las condiciones de corte deseadas. La geometría de la herramienta (ángulos de rastrillo, ángulos de espacio libre) es crucial para un corte efectivo y la formación de chips.

Componentes de una máquina de ranura

Una máquina de ranura típica comprende varios componentes clave:

1. Base: La base resistente que respalda todos los demás componentes, proporcionando rigidez y estabilidad para absorber las fuerzas de corte.
2. Columna: Una fundición vertical montada en la base, que alberga el mecanismo de conducción para el RAM.
3. RAM: El miembro alcupado que contiene la herramienta. Está guiado en formas en la columna y a menudo puede ajustar su longitud de carrera.
4. Cabeza de herramienta: Unido a la parte inferior de la RAM, sostiene la herramienta de corte. A menudo incorpora un mecanismo de caja de badajo que levanta la herramienta ligeramente en la carrera de retorno para evitar arrastrar y usar.
5. Mesa de trabajo: Una tabla robusta, típicamente de T-selladed, donde la pieza de trabajo está sujetada de forma segura. La mayoría de las máquinas de ranura cuentan con mesa circular o rotativa , que se puede girar con precisión utilizando un mecanismo de engranaje de gusano y gusano. Esto permite la indexación angular y el mecanizado de características curvas o circulares (como engranajes internos). La tabla también se puede mover longitudinalmente y transversalmente.
6. Mecanismos de alimentación: Los mecanismos de alimentación manual o automático permiten un movimiento preciso de la mesa de trabajo en direcciones X, Y y rotativas. Esto asegura que una nueva parte de la pieza de trabajo se presente a la herramienta de corte después de cada carrera.
7. Mecanismo de accionamiento: Esto generalmente involucra un motor eléctrico, engranajes y un mecanismo de manivela (o sistema hidráulico) para convertir el movimiento rotativo en el movimiento recíproco de la RAM.
8. Sistema de lubricación: Para garantizar un funcionamiento suave y evitar el desgaste en piezas móviles.

Cómo funciona (flujo de trabajo)

1. Montaje de la pieza de trabajo: La pieza de trabajo se sujeta de forma segura a la mesa de trabajo utilizando vicios, abrazaderas de ranura T o accesorios personalizados.
2. Selección y configuración de herramientas: Se selecciona una herramienta de corte de un solo punto apropiado en función del material y el corte deseado, luego sujetado rígidamente en el cabezal de la herramienta.
3. Ajuste de longitud de trazo: La longitud de la carrera del carnero se ajusta para que sea ligeramente más larga que la profundidad de la ranura o la ranura deseada, asegurando que la herramienta borre la pieza de trabajo en ambos extremos de la carrera.
4. Configuración de la velocidad de alimentación: Se establece la velocidad de alimentación (cuánto se mueve la tabla después de cada carrera), determinando la velocidad de eliminación del material y el acabado superficial.
5. Proceso de corte: La máquina está iniciada. El RAM reciproce, con la herramienta cortando en la carrera hacia abajo. Después de cada carrera de corte, la pieza de trabajo se alimenta de forma incremental.
6. Aplicación de refrigerante: El fluido de corte (refrigerante) se aplica típicamente para lubricar el corte, disipar el calor y eliminar las chips.
7. Monitoreo y ajustes: El operador monitorea el proceso de corte, la formación de chips y el acabado de la superficie, haciendo ajustes para alimentar, profundidad de corte o carrera según sea necesario.

Aplicaciones clave

Las máquinas de ranura son muy valiosas para tareas donde se requiere el corte vertical, el mecanizado interno o la indexación angular precisa. Sus aplicaciones comunes incluyen:

1. Cortando las llaves y las splines: Este es posiblemente su uso más frecuente. Son ideales para crear teclas internas en cubos, engranajes, poleas y caminos externos en los ejes, lo que permite que los componentes se sujeten de forma segura.
2. Mecanizado interno: Creación de ritmos, ranuras y contornos en las superficies internas de las piezas de trabajo donde otras herramientas como las máquinas de fresado pueden luchar debido a limitaciones de acceso.
3. Mecanizado de agujeros ciegos: Excelente para cortar keyways u otras características dentro de los agujeros ciegos (agujeros que no pasan por todo el material).
4. Configuración de superficies irregulares: Capaz de mecanizar perfiles planos, curvos (cóncavos o convexos) o irregulares en superficies que son difíciles de mecanizar con métodos convencionales.
5. Muerte y fabricación de moho: Utilizado para cortes y modelados intrincados dentro de los troqueles y moldes debido a su precisión y capacidad para manejar geometrías complejas.
6. Cortar engranajes internos y dientes de trinquete: Con la capacidad de indexación de la tabla rotativa, pueden cortar con precisión los dientes en engranajes internos, splines o ruedas de trinquete.
7. Ranuras de cola de machuga de mecanizado: Creación de ranuras de cola de precisión a menudo utilizadas en diapositivas de máquina y guías.

En resumen, la máquina de ranura, o el shaper vertical, sigue siendo una herramienta crítica en muchos talleres, particularmente para tareas especializadas que requieren recortes internos precisos, teclados y conformación compleja que puedan ser difícil o imposible con otras máquinas herramientas comunes.