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PROCESO DE RECTIFICADO GRINDING PROCESS Edwin Salinas Giraldo 1 , Daniel López delgado 2 , Daniel pedrao 3 1,2,3 Universidad Escuela Colombiana de Carreras Industriales (ECCI) Asignatura de procesos II Faculta de Ingeniería Mecánica. RESUMEN Es normal que en ciertos procesos de la industria metalmecánica, se requieran altos grados de calidad en las medidas y tolerancias: dimensionales, geométricas, o de acabado superficial etc. El mecanizado de piezas por abrasión es uno de los tres procesos de mecanizado que eliminan material de una pieza a fin de darle forma y modelarla de acuerdo a su aplicación posterior. Se diferencia de los otros procesos de mecanizado porque la remoción de material es relativamente pequeña, por lo que se trata más bien de un proceso de acabado de piezas y la herramienta que se emplea para ello es una muela abrasiva , constituida por granos de cuarzo, carburo de silicio, carborundum o corindón y un aglutinante. Las máquinas empleadas en el rectificado se conocen como rectificadoras y puesto que existen varios tipos distintos de rectificado la industria también cuenta con la correspondiente multiplicidad de rectificadoras . [1] Palabras claves: Rectificado, abrasivo, arranque de viruta, acabado superficial, aglutinante, ABSTRACT It is normal in certain processes of the metallurgical industry, high levels of quality required in measurements and tolerances: Dimensional, geometric, or surface finish etc. The abrasive machining of parts is one of the three machining processes which remove material from a workpiece to shape it and shape it according to their subsequent application. It differs from other machining processes for the removal of material is relatively small, so it is more of a finishing process of parts and the tool used for this is a grinding wheel, consisting of quartz grains, silicon carbide, carborundum and corundum and a binder. The machines used in grinding and grinding are known as because there are several different types of grinding industry also has the corresponding multiplicity of grinding. [1] Keywords: Grinding, abrasive, chip removal, surface finish, binder

Articulo proceso rectificado

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Es normal que en ciertos procesos de la industria metalmecánica, se requieran altos grados de calidad en las medidas y tolerancias: dimensionales, geométricas, o de acabado superficial etc. El mecanizado de piezas por abrasión es uno de los tres procesos de mecanizado que eliminan material de una pieza a fin de darle forma y modelarla de acuerdo a su aplicación posterior.

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PROCESO DE RECTIFICADO GRINDING PROCESS Edwin Salinas Giraldo1, Daniel Lpez delgado2, Daniel pedrao3

1,2,3 Universidad Escuela Colombiana de Carreras Industriales (ECCI)Asignatura de procesos IIFaculta de Ingeniera Mecnica.

RESUMENEs normal que en ciertos procesos de la industria metalmecnica, se requieran altos grados de calidad en las medidas y tolerancias: dimensionales, geomtricas, o de acabado superficial etc. Elmecanizado de piezas por abrasines uno de los tres procesos de mecanizado que eliminan material de una pieza a fin de darle forma y modelarla de acuerdo a su aplicacin posterior. Se diferencia de los otros procesos demecanizadoporque la remocin de material es relativamente pequea, por lo que se trata ms bien de un proceso de acabado de piezas y la herramienta que se emplea para ello es unamuela abrasiva, constituida por granos de cuarzo, carburo de silicio, carborundum o corindn y un aglutinante. Las mquinas empleadas en el rectificado se conocen comorectificadorasy puesto que existen varios tipos distintos de rectificado la industria tambin cuenta con la correspondiente multiplicidad derectificadoras. [1]

Palabras claves: Rectificado, abrasivo, arranque de viruta, acabado superficial, aglutinante,

ABSTRACTIt is normal in certain processes of the metallurgical industry, high levels of quality required in measurements and tolerances: Dimensional, geometric, or surface finish etc.The abrasive machining of parts is one of the three machining processes which remove material from a workpiece to shape it and shape it according to their subsequent application. It differs from other machining processes for the removal of material is relatively small, so it is more of a finishing process of parts and the tool used for this is a grinding wheel, consisting of quartz grains, silicon carbide, carborundum and corundum and a binder. The machines used in grinding and grinding are known as because there are several different types of grinding industry also has the corresponding multiplicity of grinding. [1]

Keywords: Grinding, abrasive, chip removal, surface finish, binder

1. INTRODUCCINEl proceso de rectificado consiste en la eliminacin del material superficial de una pieza por un mtodo abrasivo. Esta abrasin se produce por medio de una muela, a la que se adhiere en su superficie una arenilla abrasiva, que gira a gran velocidad sobre la pieza. Los granos abrasivos actan como elementos de corte individuales, quitando pequeas limaduras de la pieza. Estos elementos abrasivos suelen consistir en granos de diamante, xido de aluminio o carburo de silicio, que permanecen sujetos a la muela con algn aglutinante resinoso o vtreo [2]2. Marco terico

2.1 Definicin

Rectificado significa abrasin por friccin. Durante la operacin, el material se retira por medio de una rueda giratoria. Este proceso es similar al fresado, excepto por la geometra del proceso de corte. Las ruedas de rectificado constan de un gran nmero de abrasivos que actan como cortadores para la remocin de metal. Inicialmente, el rectificado se utilizo para retirar pequeas cantidades de material de las piezas de trabajo. Dentro de las diferentes aplicaciones del proceso de rectificado se obtienen mecanizados de precisin con tolerancias en m, acabados superficiales menores a 2 m e ideal para el mecanizado de materiales duros. [3]

2.2 Generalidades del procesos

El rectificado tiene por finalidad corregir las imperfecciones de carcter geomtrico y dimensional que se producen durante las operaciones de manufactura de las piezas, ya sea por mecanizado o por tratamiento trmico. Este ltimo caso es especialmente importante para el acero, ya que las piezas son calentadas y sumergidas en un bao de enfriamiento con lo cual sufren deformaciones ms o menos pronunciadas. Por lo tanto, con el rectificado se puede corregir: excentricidad, circularidad, rugosidad, etc. y por otro lado llevar las dimensiones de una pieza a las tolerancias especificadas segn su diseo. [3]

Figura 1. Esquema general del rectificado plano o tangencial.

2.3 Herramientas abrasivas en el proceso de rectificado. Est constituida por dos tipos de elementos como muestra la figura 2: Mordiente o abrasivo. Ligante, cemento, o aglomerante.

Figura 2. Descripcin de la muela

Tambin forman parte importante de la muela, los espacios vacos o poros Los granos ubicados en la superficie de la muela son los cortantes o activos, y sus aristas se van desgastando con el uso, reduciendo la capacidad de corte. Simultneamente aumenta la fuerza sobre los granos, la que puede ocasionar su desprendimiento o fractura, apareciendo en la superficie nuevos filos. Si esto ocurre, se dice que la muela posee la propiedad de autoafilado. [4]

2.4 Caractersticas de la muela. Para caracterizar a la muela seleccionada en cada caso especifico, aparte de su forma y dimensiones, se consideran los siguientes elementos: Tipo de abrasivo. Tamao de grano. Grado de dureza Estructura

Tipo de abrasivo. a) Naturales: cuarzo, slice, esmeril y corindn. Estos dos ltimos estn formados por 50 a 65 % y 70 a 90 % de Almina (A12 03) respectivamente, siendo el ltimo ms duro. Debido a las impurezas que contienen, la accin de corte de los abrasivos naturales se ve disminuida, como as tambin la uniformidad de las muelasb) Artificiales: Son los empleados con preferencia para muelas: Almina; Carburo de Silicio (CSi); Nitruro de Boro cbico (CBN); Diamante negro (CBo). Por tal motivo nos referiremos especficamente a ellos. Los dos primeros son considerados convencionales y los dos ltimos estn destinados para materiales y operaciones especficas.

Tamao de grano. Los granos de tamao grande producen virutas mayores que los granos pequeos. Por lo tanto las huellas sobre la superficie de la pieza son ms bastas cuando los granos son ms grandes. Para obtener terminaciones superficiales mas lisas se utilizan granos finos. El tamao del grano se asigna de acuerdo a la malla del tamiz por la cual pasa libremente.

Grado o dureza Esta caracterstica se refiere a la tenacidad del ligante. Este tendr mayor dureza o grado si exige mayor fuerza sobre el grano para conseguir su desprendimiento de la muela. Si la dureza ha sido bien seleccionada, la muela se autoafilar adecuadamente, dejando desprender los granos embotados (desgastados) y exponiendo granos nuevos.

EstructuraDetermina las proporciones volumtricas ocupadas por el abrasivo, el ligante, y los espacios vacos. El espacio entre granos regula el porcentaje de abrasivo que constituye a la muela, pero para una cantidad fija de este, la estructura de la muela depender de las cantidades correspondientes al material ligante y a los espacios vacos.[5]2.5 Operaciones y maquinas empleadas2.5.1) Rectificadoras planas o de superficieEstas mquinas son las que presentan el manejo ms sencillo, ya que constan solamente de un carro longitudinal que otorga el movimiento de translacin a la pieza y la muela, que imprime el movimiento de rotacin. Se distinguen dos subtipos segn la posicin de la muela:a)Rectificadoras frontales:la muela gira sobre un husillo vertical, trabaja plana contra la pieza y se desplaza con un movimiento rectilneo. Se utilizan generalmente para la eliminacin rpida del material, aunque algunas mquinas pueden lograr una elevada precisin.

Figura 3 Rectificadora frontalb)Rectificadoras tangenciales:la muela gira sobre un husillo horizontal, trabaja de canto sobre la pieza y se desplaza con un movimiento circular y pendular. Se utilizan para trabajos de alta precisin en superficies planas sencillas, superficies abocinadas o inclinadas, ranuras, superficies planas prximas a hombros, superficies empotradas y perfiles.

Figura 4 Rectificadora tangencial2.5.2 Rectificadoras cilndricasLarectificadora cilndricapuede funcionar de una variedad de formas, sin embargo, la pieza debe tener un eje central de rotacin. Esto incluye pero no se limita a las formas tales como un cilindro, un cono, una elipse, una leva o un cigeal. Tambin se distinguen varios subtipos:a)Rectificadoras cilndricas externas:el rectificado se realiza en la superficie externa de una pieza entre centros, los cuales permiten la rotacin de la misma. A su vez, la muela tambin gira en la misma direccin cuando entra en contacto con la pieza, tal como muestra la siguiente figura.

Figura 5 Rectificado cilndrico externob)Rectificadoras cilndricas internas:el rectificado se realiza en el interior de una pieza. La muela abrasiva es siempre menor que el ancho de la pieza. Un anillo metlico sostiene a la pieza, imprimindole el movimiento, como indica la siguiente figura.

Figura 6 Rectificado clindrico Internoc)Rectificadoras sin centros:este tipo de mquinas rectifican piezas cilndricas de dimensiones pequeas, como casquillos, bulones o pasadores. El mecanismo consta de dos muelas que giran en el mismo sentido, entre medio de las cuales se coloca la pieza, sin sujecin (por eso el mecanismo se denomina sin centros) que gira en sentido opuesto al de las muelas, impulsada por el movimiento de la muela de arrastre, que est inclinada un cierto ngulo de entre 1 y 5 grados, dependiendo de la dureza del material a rectificar y del dimetro de la pieza.

Figura 7 Rectificadora frontal2.5.3 Rectificadoras universalesSe trata de las mquinas que ofrecen mayor capacidad de trabajo, ya que mecanizan cuerpos de revolucin. Con estas mquinas de gran robustez y envergadura se logra el rectificado tanto de exteriores como interiores de rboles de levas, cigeales, interiores de cilindros, conos, camisas y muchas otras piezas

Figura 8 Rectificadora universal

2.5.4 Rectificadoras con sistema de control CNCHoy en da, el avance tecnolgico ha introducido en el mercado lasrectificadoras con control CNCpara todos los tipos vistos ms arriba, las cuales renen una serie de ventajas con respecto a las convencionales

Figura 9 Rectificadora CNC

3. Discontinuidades o defectos en la piezaLa energa consumida en este tipo de mecanizado es veinte veces superior a la de un proceso convencional, provocando de estas maneras altas temperaturas en el proceso tanto para la pieza como para la muela, encontrando de esta manera un punto muy desfavorable y muy a tener en cuenta a la hora de realizar el proceso ya que este calor es quien provoca problemas del tipo: quemaduras, grietas superficiales, tensiones residuales, modificaciones en la microestructura superficial y errores dimensionales, por lo que en el rectificado es imprescindible y el uso de fluidos de corte con la funcin de refrigerante, as como tambin de lubricante. La energa utilizada se distribuye en la mayor parte en la pieza, con un alto porcentaje, seguido a un nivel mucho mas bajo por la herramienta y finalmente el resto de calor se lo lleva la viruta creada.

Figura 10 discontinuidades en el proceso de rectificado

4. CONCLUSIONES

REFERENCIAS

[1] Cmo funcionan las rectificadoras?Disponible:http://www.demaquinasyherramientas.com/maquinas/rectificadoras-tipos-y-usos

[2] Manufactura, ingeniera y tecnologa 2 edicin, Serope kalpakjian, Steven R. schmid[3] Julio Serrano, Fernando Romero, Gracia Bruscas , Carlos Vila.Tecnologa mecnica: Procesos de conformado con arranque de viruta y soldadura de metales: Publicaciones UJI

[4] Mecanizado por Arranque de VirutaRectificado, Escuela tcnica superior de Ingeniera.

[5] Fundamentos de manufactura moderna,MIKELL P. GROOVER.