Máquina ranuradora (Slotting): definición, partes, tipos y funcionamiento

¿Qué es una máquina ranuradora?

Las máquinas ranuradoras (slotting machines) son máquinas de movimiento alternativo usadas principalmente para fabricar superficies horizontales, verticales o planas. Sirven para cortar planos, conformar superficies y chaveteros, siendo adecuadas para producción unitaria o en pequeños lotes.

Una ranuradora es una herramienta de máquina que elimina virutas no deseadas de la pieza para crear estrias, ranuras y más. Aquí el ram (carnero, con la herramienta) se mueve alternativamente, mientras que en la cepilladora (shaper) el ram se mueve horizontalmente.

Pueden considerarse cepilladoras verticales por su gran similitud. Es un tipo de máquina muy antigua, inventada por BRUNEL. La herramienta usada es de un solo filo, de acero rápido (HSS).

Se usa para cortar ranuras, chavetas y acanaladuras de diversas formas, superficies regulares e irregulares, tanto corte interno como externo, engranajes y perfiles internos y externos. Puede usarse en cualquier trabajo donde el movimiento vertical de la herramienta sea esencial y ventajoso.

Principio de funcionamiento

Similar al de la cepilladora, pero la cepilladora trabaja horizontalmente y la ranuradora verticalmente.

El ram está unido al cigüeñal y este a los engranajes. Al variar la velocidad de los engranajes, la rotación del cigüeñal aumenta o disminuye, y el ram sube y baja.

La pieza se fija a la mesa de trabajo y se acerca manualmente el ram a la pieza; se ajusta la mesa según el ram y se aprieta. Al dar potencia, el cigüeñal gira y, al estar unido al ram, este sube y baja.

Durante la bajada (golpe de corte) hay corte; en la subida (golpe de retorno) no hay corte. Para cortar en varias secciones, se avanza manualmente la mesa según demanda.

Partes de la máquina ranuradora

• Base
• Columna
• Deslizador (Saddle)
• Deslizador transversal (Cross-slide)
• Mesa giratoria o circular (Rotating or Circular table)
• Ram y cabezal de herramienta (Ram and tool head)
• Accionamiento del ram (Ram drive)
• Mecanismo de avance de mesa (Feed drive mechanism)

Base

Construida rígidamente para absorber todas las fuerzas de corte y la carga total de la máquina. La cara superior está acabada con precisión para proporcionar guías donde se monta el deslizador, perpendiculares a la cara de la columna. Generalmente de hierro fundido.

Deslizador (Saddle)

Montado siempre sobre guías; puede moverse hacia o desde la columna, con control manual o automático para avance longitudinal.

Deslizador transversal (Cross-Slide)

Montado sobre guías del deslizador; puede moverse en paralelo a la cara de la columna.

Ram y cabezal de herramienta

El ram se desliza sobre guías en la cara vertical frontal de la columna. Proporciona ranura para ajustar la posición del golpe. Porta la herramienta en el extremo inferior del cabezal.

Accionamiento del ram (Ram Drive)

Convierte el movimiento circular del motor en movimiento alternativo vertical del ram. También dispone de velocidad reducida durante el golpe de corte (avance) y mayor velocidad en el retorno para reducir tiempo muerto.

Columna

Porción vertical fundida integral y rígida de la base. Alberga el dispositivo de accionamiento del ram (alternativo en su cara frontal) y el mecanismo de avance de la mesa.

Mesa circular o giratoria

Puede girar sobre el deslizador transversal para producir avance circular de la pieza. Permite continuar el trabajo sujetando con fijaciones, tornillos de banco, etc. Tiene estructura de avance rotativo manual o automático. En algunas máquinas, la mesa puede graduarse en grados para indexado.

Mecanismo de avance (Feed Drive)

Proporciona avance longitudinal y transversal de la mesa, manual o automático. También da avance circular/rotativo de la mesa sobre eje vertical. El avance intermitente de la mesa se suministra al inicio de cada golpe de corte o avance del ram.

Tipos de máquinas ranuradoras

• Ranuradora de punzonado (Puncher Slotting machine)
• Ranuradora de taller (Toolroom Sloting machine)
• Ranuradora de producción (Production Sloting machine)
• Ranuradora de chavetas / Cava-chavetas (Keyseater Slotting machine)

1. Ranuradora de punzonado (Puncher Slotting Machine)

Máquina rígida y pesada para eliminar gran cantidad de metal de fundiciones y forjados. Carrera del ram muy grande: 1800-2000 mm. El ram suele accionarse por engranaje helicoidal que engrana con cremallera en la cara inferior del ram. El piñón es accionado por motor eléctrico reversible de velocidad variable, similar a una cepilladora. Engranajes eléctricos controlan el avance.

2. Ranuradora de taller (Toolroom Slotting Machine)

Máquina más ligera, operada a alta velocidad. Diseñada para mecanizado de gran precisión. Realiza cortes ligeros y da acabado exacto. Permite trabajar a velocidades muy altas. Con útiles especiales, maneja variedad de tareas en base de producción.

3. Ranuradora de producción (Production Slotting Machine)

Ranuradora pesada con base y bastidor fundidos pesados, generalmente en dos partes. Para trabajo de producción general. Disco ranurado con biela para alternar el ram. Volante de inercia para evitar golpes al final de la carrera.

4. Cava-chavetas / Ranuradora especial (Key seater Slotting machine)

Diseñada específicamente para cortar chavetas. Relacionada con cepilladoras verticales; diferencia: la herramienta en cava-chavetas entra por la parte inferior y corta en la bajada, mientras en la cepilladora entra por arriba y corta hacia abajo.

Mecanismos de accionamiento

• Accionamiento hidráulico (Hydraulic Drive)
• Accionamiento por motor de velocidad variable (Variable Speed Motor Drive)

Accionamiento hidráulico

Motor de velocidad constante acciona bomba hidráulica que entrega aceite a presión constante. Válvula reguladora dirige aceite bajo presión alternativamente a cada extremo del pistón, liberando aceite del otro extremo al depósito. El pistón, unido a la varilla del ram, avanza portando la herramienta. La penetración de aceite en cada extremo se alterna mediante topes de carrera y válvulas piloto. Al completar el ram su carrera (ida y vuelta), un tope acciona la válvula piloto que conmuta la válvula reguladora. Esta admite aceite en el otro lado del pistón e invierte la velocidad del ram. La longitud de carrera depende de la posición de los topes; puede cambiarse moviéndolos.

Accionamiento por motor de velocidad variable

La velocidad se logra mediante diversos engranajes en la caja de cambios y el eje gira con motor eléctrico. Usado originalmente en ranuradoras modernas de gran tamaño.

Especificaciones de las máquinas ranuradoras

Dependen de varios factores:

• Potencia de entrada
• Tipo de accionamiento
• Avance máximo de mesa
• Número de avances
• Avance de mesa
• Espacio en planta requerido
• Longitud máxima de carrera del ram
• Número de velocidades
• Diámetro de la mesa de trabajo (mm)
• kW del motor

Aplicaciones de la máquina ranuradora

• Cortar chavetas, ranuras, chapas, acanaladuras de diversas formas y conformar superficies regulares o irregulares en muchas unidades de fabricación. Útil en cualquier taller donde el movimiento vertical de herramienta sea necesario para fabricar distintos objetos metálicos.
• Cortes ligeros, estrias, chavetas interiores, dentado recto de engranajes rectos internos, cara interna curva de sección circular, acanaladuras internas de aceite, etc.
• Recesos internos de superficies circulares, cóncavas y convexas.
• Mecanizado de engranajes internos y externos.
• Agrandado y acabado de agujeros no circulares limitados por varias superficies planas.
• Ranuras y acanaladuras internas rectangulares con secciones curvas.
• Mecanizado interno de agujeros ciegos geométricos tipo zócalo hexagonal.
• Superficies planas internas.

Ventajas de las máquinas ranuradoras

• Máquina ligera.
• Bajo coste.
• Bajo mantenimiento.
• Acabado superficial preciso.
• Herramienta de un solo filo.
• Alta eficiencia de máquina.

Desventajas de las máquinas ranuradoras

• Requiere operario cualificado.
• Construcción rígida.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una máquina ranuradora?

Máquina de movimiento alternativo para fabricar superficies horizontales, verticales o planas. Corta planos, conforma superficies y chavetas; adecuada para producción unitaria o pequeños lotes.

¿Qué es una ranuradora (Slotter)?

Herramienta de máquina donde se elimina material para producir formas deseadas. Usada para mecanizar superficies cilíndricas y planas.

¿Cuáles son las partes de una ranuradora?

Base, columna, deslizador, deslizador transversal, mesa giratoria, conjunto ram y cabezal, mecanismo de accionamiento del ram, mecanismo de avance.

¿Qué tipos de ranuradoras existen?

Puncher, Toolroom, Production, Keyseater.

¿Para qué se usa una ranuradora?

Cortar ranuras, estrias, chavetas (internas/externas), mecanizar engranajes internos/externos, conformar perfiles internos/externos, mecanizar superficies cóncavas, circulares, semicirculares, convexas.