MODULO DE RECTIFICADO

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO

INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO

RECTIFICADO

Elaborado por:

Ing. Mec. Vctor R. Espn

Aprobado por el Comit Acadmico:

f.

Ambato, Abril del 2008

rea Metalmecnica - Vicerrectorado

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PRESENTACION

Este manual tcnico ha sido elaborado para las Tecnologas de especializacin que desarrolla el INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO SECAP - AMBATO. El presente es el producto del avance tecnolgico entre el ISTSA y el Docente del rea. El objetivo del autor es que este manual tcnico sea material til para la comprensin y desarrollo de conocimientos, destrezas y habilidades en forma eficiente. Si estos objetivos son cumplidos se facilitar al estudiante un ptimo desarrollo de competencias tcnico metodolgicas, sociales y personales, lo cual lo promocionar al campo profesional con slidas bases tanto tericas como prcticas de la especialidad y bases del buen comportamiento social y personal. Esperamos que las competencias adquiridas en este curso utilicen a lo largo de su vida profesional y sean el xito de su carrera.

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NDICE DE CONTENIDO

Presentacin.3 Indice de contenido...4 Rectificadoras ............................................................................................ .. 5 Clasificacin...6 Rectificadora Plana con mesa circular.6 Rectificadora Plana con mesa larga.6 Rectificadora de Herramientas Universal.7 Rectificadora Cilndrica de Exteriores.8 Rectificadora Cilndrica Universal...9 Rectificadora Cilndrica sin centros .10 La Herramienta de Corte ...................................................................................... 11 Sujecin del cuerpo Rectificador. .......................................................................... 15 Procedimiento de Rectificado. ............................................................................... 18 Reglas de Trabajo .................................................................................................. 21 Ejemplo de Aplicacin........................................................................................... 22 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................... 24

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO RECTIFICADORAS

Las rectificadoras son mquinas herramientas de gran precisin. Las piezas con ellas mecanizadas tienen gran exactitud de forma y medidas y presentan un magnfico acabado superficial. Esto se consigue mediante una construccin especial de la mquina 1.- Bastidor de las rectificadoras con forma de caja.- Son rgidos y evitan las vibraciones propias, 2.-Soporte preciso del husillo de rectificar. Se emplean rodamientos pretensados o cojinetes de friccin con juego ajustable. 3.- Accionamiento del husillo de rectificar por correas planas o, para mquinas potentes, correas trapeciales (los engranajes de ruedas dentadas provocan el giro irregular del disco). . 4.- Avance de la mesa por accionamiento hidrulico. Sus ventajas son funcionamiento suave y regulacin continua de la velocidad. 5.- Aproximacin precisa del carro de rectificado mediante husillos de rosca fina con compensacin de juego y posibilidad de lectura hasta 1 m. 6.- Proteccin estanca al polvo de las guas de deslizamiento con fuelles contra el polvo del rectificado. 7.- Dispositivo de reajuste movido con el carro para el ajuste exacto y correcto de la forma del disco.

Sujecin de las piezas En la sujecin de las piezas a rectificar no tiene tanta importancia la absorcin de grandes fuerzas de corte como la exactitud de la posicin, por lo que se intenta resolver el problema con elementos de fijacin sencillos. En el rectificado plano se emplean tornillos portapieza muy precisos o dispositivos especiales de sujecin, aunque en general se utilizan platos magnticos. Para los electroimanes se necesita corriente continua. Esto presupone gastos adicionales y peligro por fallo de corriente, por lo que se emplean cada vez ms las placas de imanes permanentes (independientes de la red). Las piezas sujetas magnticamente retienen un magnetismo residual que tiene que ser eliminado con aparatos de desmagnetizacin.rea Metalmecnica - Vicerrectorado

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO CLASIFICACION DE MAQUINAS PARA RECTIFICAR

Rectificadora plana con mesa circular

En la mesa circular se fijan varias piezas de la misma altura y se rectifican con avance continuo (ininterrumpido) con la cara frontal del disco de segmentos. Esta mquina es particularmente apropiada para la produccin en serie.

Rectificadora plana con mesa circular para rectificado plano, lateral y giratorio

Rectificadora plana con mesa larga

En ella se rectifican superficies planas con la periferia del disco o ranuras con los laterales del mismo. La mesa est soportada por guas de deslizamiento en el bastidor con forma de caja. Es accionada hidrulicamente. Con los topes colocados en la mesa se ajusta tanto la posicin como la longitud de la carrera. El carro es desplazable verticalmente sobre las guas de deslizamiento del montante. El propio montante puede desplazarse en sentido transversal al movimiento de la mesa. En ambos tipos de mquinas el carro consta de un motor elctrico cuyo eje prolongado soporta el disco de rectificar. El motor y los rodamientos del eje estn diseados especialmente para este fin.rea Metalmecnica - Vicerrectorado

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Volante para el desplazamiento vertical Portahusillo de rectificar Aparato de reajuste Columna Movimiento transversal Movimiento vertical

Movimiento longitudinal Mesa

Volante para el movimiento transversal

Pupitre de mando

Rectificadora plana con mesa larga (representada para rectificado plano, perifrico y longitudinal)

Rectificadora de herramientas universal

La rectificadora universal es una mquina para el afilado de herramientas pequeas y medianas. Es particularmente apropiada para rectificar herramientas cilndricas y cnicas con ranurados helicoidales. Puede emplearse adems para el afilado de escariadores, avellanadoras, brocas de roscar, fresas cilndricas, cnicas y frontales de los ms diversos tipos, as como cabezales portacuchilIas, cuchillas de taladrar, etc, y para hombros de tiles, superficies destalondas y despullos. Para el mecanizado de fresas para fresado por generacin y dems herramientas helicoidales se emplea un dispositivo helicoidal que tambin es utilizable para el destalonado axial de brocas avellanadoras. Se pueden instalar accesorios especiales en esta rectificadora de herramientas universal para el rectificado cilndrico, plano y de interiores de piezas de pequeas dimensiones, as como el afilado de los piones mortaja dores para la mecanizacin de ruedas dentadas cilndricas y helicoidales.

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Rectificadora de herramientas universal

Rectificadora cilndrica de exteriores

Es apropiada para el rectificado de superficies exteriores cilndricas y cnicas, ya sea longitudinal o transversalmente. Partiendo de piezas cilndricas se obtiene cualquier forma de la superficie exterior empleando discos de perfiles. Un dispositivo hidrulico acciona la mesa inferior, que se mueve sobre guas de deslizamiento. La posicin y longitud de la carrera se ajustan por medio de topes dispuestos en la mesa. Para el rectificado de conos hay que girar la mesa superior un ngulo de valor igual a la mitad del ngulo del cono. El cabezal y el contrapunto se pueden ajustar a la longitud de la pieza a rectificar. El cabezal aloja un motor elctrico y un cambio de marchas con dos o cuatro velocidades de giro (giro de la pieza). Con la manivela II se prueba el desplazamiento y ajuste de la mesa. Con la manivela I se puede desplazar radialmente hacia la pieza el carro con el disco y el motor de accionamiento (aproximacin). Se pueden apreciar valores de aproximacin de hasta 1 m en el tambor graduado de la manivela 1. La pieza a rectificar est siempre sujeta entre dos puntos fijos. Con ello se evita la transmisin a la pieza del juego radial de un punto giratorio.

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Rectificadora cilndrica de exteriores. Para el rectificado de un cono, se gira la mesa superior un ngulo igual a la mitad del ngulo del cono. La cubierta de proteccin del disco de rectificar no esta representada

Rectificadora cilndrica universal

Esta mquina se diferencia de la rectificadora de exteriores cilndricos normal por el dispositivo de rectificado de interiores montado en el carro para rectificar orificios. Consta de un brazo giratorio en el que se pueden montar husillos de rectificar interiores de distintas longitudes. Un pequeo motor elctrico acciona el husillo de rectificar interiores por medio de una correa. La pieza a rectificar debe sujetarse de forma que la fuerza de sujecin no la deforme. Por ello se emplean en general mandriles especiales o se rectifican las mordazas del mandril de acuerdo con el dimetro exterior de la pieza mecanizada para conseguir un buen asiento.

Dispositivo de rectificado cilndrico interior de una rectificadora cilndrica universalrea Metalmecnica - Vicerrectorado

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO Rectificadora cilndrica sin centros

La pieza a rectificar, sin ninguna sujecin, es guiada entre el cuerpo de rectificar y el droco de regulacin, y recibe los avances longitudinal y circular del disco de regulacin que gira lentamente y es de aglomeracin blanda. Para conseguir el avance longitudinal el disco de regulacin debe estar inclinado hacia adelante en un ngulo de hasta 3: a mayor inclinacin corresponde mayor velocidad de avance. Una vez han pasado todas las piezas a mecanizar, hay que aproximar cada vez el disco de regulacin. La pieza debe pasar varias veces por la mquina hasta que alcance su medida efectiva. En el rectificado de profundidad el disco de regulacin no tiene ninguna inclinacin y la pieza es introducida en la mquina mediante un dispositivo especial. El disco de regulacin es movido hacia la herramienta con una cruceta de accionamiento hasta que se alcanza la medida efectiva mediante la limitacin ejercida por un tope.

Rectificadora cilndrica sin centros. Preparada para el rectificado en serie.

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO LA HERRAMIENTA DE CORTE Los discos abrasivos denominado MUELAS son cuerpos compactos formados por partculas y aglomerantes que, mediante un rpido movimiento de giro, fuerzan al abrasivo a arrancar viruta de la pieza que se trabaje.

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Formas geomtricas de cuerpos de rectificar segn DIN 69120 a 69186. 1. Disco recto 2. Disco de segmentos para rectificado plano 3. Disco de plato para afilado de herramientas 4. Discos de copa cilndrico y cnico 5. Muelas de vstago

Composicin del disco abrasivo

Abrasivos Granos

= materiales de los que estn compuestos los granos. = tamaos de las partculas abrasivas.

Grados de dureza = resistencia de la aglutinacin. Consistencias Aglomerantes = porosidad del disco abrasivo. = Materiales que aglutinan a las partculas abrasivas. 11

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Caracterizacin de un disco

Consistencia Se entiende por consistencia el tamao y nmero de poros del material que compone el disco y la proporcin de abrasivo y aglomerante en el volumen total.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Consistencia cerrada

Abrasivos Los abrasivos ms usuales actualmente son los xidos de aluminio fundidos en horno elctrico y llamados corindones. Se utilizan tambin los carburos de silicio que, como todos los carburos, son muy duros y quebradizos. El diamante y el nitruro de boro se emplean principalmente en bandas abrasivas.

Corindn Carburo de siliciorea Metalmecnica - Vicerrectorado

A C

Diamante Nitruro de boro

D B 12

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO Grado de dureza Se entiende por grado de dureza del disco abrasivo, la caracterstica del aglomerante de sujetar los granos abrasivos o de dejar que se rompan. Una aglomeracin es dura si mantiene los granos largo tiempo y dbil si los granos se separan fcilmente.

A E H L P T X

B F I M Q U Y

C G Jot N R V Z

D K O S W -

Extraordinariamente blando Muy blando Blando Medio Duro Muy duro Extraordinariamente duro

Grano Se entiende por grano el tamao de las partculas abrasivas. Los nmeros de grano corresponden al nmero de mallas por pulgada del tamiz donde han sido cribadas las partculas. Para el diamante y el nitruro de boro la designacin corresponde al ancho de malla del tamiz en m.

Basto 6 8 10 12 14 16 20 24

Medio Fino Muy fino 30 36 46 54 60 70 80 90 100 120 150 180 220 240 280 320 400 500 600 800 1000 1200

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO Aglomerante Las distintas materias aglomerantes dan al disco abrasivo un comportamiento quebradizo o elstico. V S R RF B BF E Mg Aglomerante cermico Aglomerante de silicato Aglomerante de caucho Aglomerante de caucho reforzado con material fibroso Aglomerante de resina sinttica Aglomerante de resina sinttica con material fibroso Aglomerante de goma laca Aglomerante de magnesita

Designacin para la marca NORTON

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO SUJECIN DEL CUERPO RECTIFICADOR

Los cuerpos de rectificar giratorios, con una velocidad perifrica elevada, entraan un, considerable riesgo de accidente, Solamente observando todas las prescripciones de prevencin de accidentes, establecidas y publicadas por las Asociaciones Profesionales, se pueden evitar dichos riesgos.

Extracto de algunas normas: La sujecin de los cuerpos de rectificar slo podr ser realizada por personal experimentado y responsable.

1. Comprobacin del cuerpo de rectificar antes de su fijacin Todos los cuerpos de rectificar deben someterse, libremente suspendidos, a' una prueba de sonido antes de ser fijados a la mquina. Los cuerpos de rectificar defectuosos no deben ser utilizados. Se sujeta el disco por su orificio y se le golpea ligeramente. El tono del sonido debe ser claro, sin tintineos ni crepitaciones.

2. Sujecin con bridas Los cuerpos de rectificar deben fijarse con bridas de fundicin gris, acero o similares, a menos que el tipo de trabajo o el cuerpo mismo de rectificar no exijan otra clase de sujecin. Las bridas deben tener dimetros iguales para que el disco no est sometido a flexin y se rompa. Al disco debe fijarse slo una superficie anular. El dimetro de la brida s se rige por el dimetro D del disco abrasivo y debe exceder de: a) 1/3 D cuando se empleen cubiertas de proteccin. b) 2/3 D cuando no se empleen cubiertas de proteccin y en vez de ello se sujete el disco con placas intermedias nuevas de goma, c) 1/2 D para discos cnicos. Entre el cuerpo de rectificar y las bridas de sujecin deben intercalarse placas de material elstico (gomas, papel blando, fieltro, cuero o similares). Estas placas intermedias deben igualar las rugosidades de la superficie del disco y conseguir un buen asiento de las bridas para que su fuerza de apriete se distribuya uniformemente sobre el disco.rea Metalmecnica - Vicerrectorado

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO Una vez montado el cuerpo de rectificar hay que someterlo a una prueba de rodaje de cinco minutos de duracin como mnimo y a plena velocidad de funcionamiento. Hay que prever una zona de seguridad adecuada.

3. Cubiertas de proteccin Las mquinas rectificadoras deben estar equipadas con cubiertas de proteccin reaiustables y de un material resistente tal como acero, fundicin de acero o fundicin maleable. Las cubiertas de proteccin deben reajustarse de acuerdo con el desgaste del cuerpo de rectificar. Cuando no puedan utilizarse las cubiertas de proteccin, se emplearn discos cnicos o rectos con las placas intermedias de goma prescritas.

Sujecin con bridas del cuerpo de rectificar.

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO 4. Equilibrado

Los elementos de mquinas o las herramientas con velocidades perifricas altas deben equilibrarse para evitar que el desequilibrio existente produzca vibraciones que perjudiquen la calidad del trabajo o el acabado de la superficie y destruyan los cojinetes del husillo. Los discos de rectificar deben equilibrarse ya preparados para la sujecin, con bridas y husillo, en caballetes o mejor en balanzas equilibradoras. Los discos de rectificar grandes y de alta velocidad se equilibran dinmicamente, es decir, el desequilibrio se determina hacindolos girar en mquinas equilibradoras.

5. Rectificado

Los discos de rectificar correctamente seleccionados se afilan por si solos mediante la rotura de los granos abrasivos. Cuando no sucede as el disco se embota, debe ser rectificado. Para el rectificado de mquinas hay que emplear diamantes de rectificar.

6. Velocidad perifrica

Los cuerpos de rectificar no deben sobrepasar la velocidad perifrica mxima indicada en la placa de caractersticas.

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO Procedimientos de rectificado (DIN 5889 E)

Los procedimientos de rectificado se diferencian entre s por las distintas clases de los movimientos de avance y de aproximacin, mientras que el movimiento de corte lo realiza siempre la herramienta.

Rectificado plano

El rectificado plano se realiza para conseguir superficies planas. En el rectificado perifrico la herramienta giratoria realiza el corte con su superficie perifrica y en el rectificado lateral con una de sus superficies laterales. En el rectificado longitudinal la direccin del avance principal es paralela a la superficie mecanizada. En el rectificado giratorio el movimiento de avance es circular.

Rectificado plano y longitudinal perifrico

Rectificado plano y longitudinal lateral

Rectificado plano y giratorio perifricorea Metalmecnica - Vicerrectorado

Rectificado plano y giratorio lateral 18

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO Rectificado cilndrico El rectificado cilndrico se realiza para conseguir superficies cilndricas circulares. En el rectificado cilndrico exterior y longitudinal la pieza gira y se desplaza axialmente. El avance longitudinal es, para cada vuelta completa de la pieza, igual a 2/3 de la anchura del disco para que se superpongan las pasadas del disco. En el rectificado cilndrico exterior y transversal (rectificado en profundidad) la direccin del avance principal es perpendicular (transversal) a la superficie mecanizada. El rectificado cilndrico interior se realiza para rectificar orificios. Son usuales los rectificados cilndricos interiores perifricos longitudinal y transversal (rectificado en profundidad). El dimetro del disco no debe sobrepasar los 2/3 del dimetro del orificio para que la superficie de contacto entre el disco y la pieza mecanizada no sea excesivamente grande, a fin de evitar un calentamiento elevado y una mala evacuacin de las virutas.

Rectificado cilndrico, exterior y perifrico, longitudinal

Rectificado cilndrico, exterior y perifrico, transversal

Rectificado cilndrico, interior y perifrico, longitudinalrea Metalmecnica - Vicerrectorado

Rectificado cilndrico, interior y perifrico, transversal 19

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO Rectificado de perfiles, rectificado por generacin Las siguientes figuras muestran otros ejemplos de rectificado, tales como el cilndrico sin centros, de roscas, perfiles, por generacin. Adems son posibles otras muchas combinaciones de rectificados perifricos o laterales con movimientos longitudinal, transversal, giratorio y oblicuo con superficies a mecanizar interiores o exteriores.

Cuerpo de Rectificar

Rectificado cilndrico, exterior, perifrico y longitudinal (rectificado cilndrico sin centros)

Rectificado helicoidal, exterior y longitudinal

Rectificado de perfiles, exterior y longitudinalCuerpo de rectificar

Pieza a rectificar

Rectificado por generacin continuorea Metalmecnica - Vicerrectorado

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO REGLAS DE TRABAJO

Se puede rectificar en tres etapas.

Rectificado de desbaste: Arranque de virutas fuerte, mejora de la forma de la pieza mecanizada. Eliminacin de estras.

Rectificado de acabado: Mejora del acabado superficial, medidas finales de acuerdo con ISO-calidad 5.

Rectificado fino: Mejora ulterior del acabado superficial de acuerdo con ISO-calidades 3 y 4, Para estas tres etapas son apropiados los siguientes discos y profundidades de corte: Desbaste: Grano 40 a 60 Profundidad de corte 10 a 30 m Acabado: Grano 80 a 100 Profundidad de corte 5 a 15 m Acabado fino: Grano 200 a 300 Profundidad de corte 1 a 8 m Sobremedida para el rectificado, Depende del tamao de la cota, por ejemplo, el dimetro, y oscila entre 0,1 y 0,6 mm.

Aproximacin (profundidad de corte). Segn el procedimiento del rectificado vara de 0,002 a 0,03 mm,

Rectificado en seco: El polvo producido debe ser aspirado.

Rectificado hmedo: Para piezas templadas y cuando el disco debe desgastarse poco, se rectifica en hmedo. El lquido refrigerante y lubricante (agua con aditivos de carbonato sdico, jabn, aceite, etc.) descarga el calor y el polvo.

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO SECAP - AMBATO EJEMPLO DE TRABAJO

Ejercicio: La parte calibrada de un calibre de montaje tiene que ser rectificada a su medida. Los calibres de montaje se emplean, por ejemplo, para el montaje centrado de dos orificios del mismo dimetro.

DESARROLLO

Estado de la pieza antes del rectificado

El calibre tiene un rectificado fino en toda su superficie y est templado. Los puntos de centraje estn ya taladrados y han sido utilizados en el torneado. Hay una sobremedida de 0,3 mm para el rectificado.

Procedimiento de trabajo Rectificar longitudinalmente en tres fases: rectificado basto, de acabado y fino.

Rectificadora Rectificadora cilndrica universal con 150mm de altura de puntos.

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Preparacin de la pieza El calibre debe tener adems de una gran exactitud de medidas una gran exactitud de formas. Hay que rectificar los puntos de centraje ya que no siempre son perfectamente redondos y ello influye favorablemente en la exactitud de formas de la pieza rectificada.

Husillo de rectificar interiores

Preparacin del trabajo de rectificado 1.- Seleccionar el disco de rectificar para el desbaste acabado y afinado en una tabla de discos de rectificar. Sujetar y equilibrar los discos, 2.- Colocar el disco de desbaste en el husillo de rectificar de la mquina, Comprobar la velocidad de giro ms alta permisible y hacer un giro de prueba, 3.- Antes de comenzar a trabajar hay que controlar la posicin cero de la mesa superior. Con esta finalidad se sujeta entre puntos una espiga de prueba y se le da un rectificado de repaso; esta espiga tiene tambin rectificados los puntos de centraje y debe estar siempre preparada para este trabajo. Midiendo los dimetros en ambos extremos de la espiga se comprueba si la mquina rectifica cilndrica o cnicamente,

4.- Fijar la velocidad de avance de la mesa en relacin con la velocidad de giro de La pieza a rectificar y con la anchura del disco. El avance a cada vuelta de la pieza es menor que la anchura del disco.rea Metalmecnica - Vicerrectorado

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5.- Fijar la longitud y la posicin de la carrera de la mesa. El disco debe rebasar los extremos de la pieza al menos en 113 de su anchura.

Sujecin de la pieza 1.- Sujetar el perno de arrastre a la pieza a rectificar. 2.- Limpiar y desengrasar concienzudamente los puntos fijos y los orificios de centraje. 3.- Colocar la pieza a rectificar y apretar con una ligera presin el contrapunto. 4.- Girar a mano la pieza y comprobar si gira libremente y sin juego.

Desarrollo del trabajo 1.- Desbastar con el disco A 36 K 8 V. Mecanizar en 3 a 5 pasadas con una aproximacin de unos 0,02 mm cada pasada hasta dejar una sobremedida de 0,1 mm. Durante el cambio de disco hay que desmontar la pieza rectificada. 2.- Acabar con el disco A 46/60 K 8 V. Mecanizar con una aproximacin de 0,01 mm cada pasada hasta dejar una sobre medida de 0,02 mm. Para el cambio de disco hay que desmontar la pieza rectificada. 3.- Afinar con el disco C 240 J 5 V. Mecanizar con una aproximacin de 0,005 mm, intercalando numerosas mediciones, hasta alcanzar la medida final.

BIBLIOGRAFIA GTZ Tablas para la Industria Metalrgica 3ra Ed. Reverte Barcelona, 1984 GTZ Tecnologa de los metales Reverte Barcelona, 1984rea Metalmecnica - Vicerrectorado

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PARTICIPANTE: ..................................................................

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