La rectificadora - Investigación completa acerca de las rectificadores, maquinas de las cuales PDF

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Investigación completa acerca de las rectificadores, maquinas de las cuales debemos saber su uso e historia ya que por muchos años ha sido utilizada....

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La rectificadora La rectificadora es una máquina herramienta, utilizada para realizar mecanizados por abrasión, con mayor precisión dimensional y menores rugosidades que en el mecanizado por arranque de viruta. Las piezas que se rectifican son principalmente de acero endurecido mediante tratamiento térmico. Para el rectificado se utilizan discos abrasivos robustos, llamados muelas. El rectificado se aplica después de que la pieza se ha sometido a otras máquinas herramientas que le han quitado las impurezas mayores, dejando solamente un pequeño excedente de material para ser eliminado por la rectificadora con precisión. A veces, a una operación de rectificado le siguen otras de pulido y lapeado, como por ejemplo en la fabricación de cristales para lentes.

Maquina rectificadora plana automática

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Historia Las actuales operaciones de rectificado, tienen su origen en procesos antiguos, utilizados para afilar herramientas cortantes, pulir y abrillantar metales. Piedras estáticas y manuales fueron los primeros procedimientos abrasivos, utilizados para el afilado. En las piedras estáticas, generalmente de arenisca, la mano del hombre aplicaba la herramienta sobre dichas piedras, moviéndola de forma conveniente en cada caso. Las piedras para afilar a mano, es otro procedimiento que tiene su ejemplo representativo en el afilado de guadañas. Hacia el año 600 a. de J.C., se pusieron en funcionamiento las primeras piedras giratorias, montadas sobre un eje horizontal apoyado en pies o estructuras de madera, y movidas a mano o con el pie, mediante la ayuda de un manubrio. En el siglo XV, el pedal fue combinado con un vástago y una biela; siendo aplicado en primera instancia a las ruedas de afilar, montadas sobre una artesa o depósito de agua. Fueron también movidas por fuerza hidráulica y a partir del siglo XVIII por máquinas de vapor. En el siglo XVIII, para el pulido de metales, se venían utilizando abrasivos naturales reducidos a granos finos para adherirlos a papel o tela. Procedimiento que terminó llamándose "papel de lija" en memoria de un pez marino llamado lija, cuya piel áspera se utilizaba para lijar los barcos de madera, aunque al principio se llamó "papel para limpiar armas" porque fue ideado con esta finalidad. Las primeras muelas se fabrican utilizando esmeril natural, destacando el procedente de Naxos. En 1834, se registran en USA, patentes de máquinas de abrasión. Pocos años más tarde, en 1838, "Nasmyth & Gaskell Co." y James Whitelaw construyeron máquinas para rebarbado de piezas de fundición. A continuación la construcción de cabezales para rebarbado y pulido de piezas progresó rápidamente. En 1864, "Orbea Hermanos" de Eibar introduce la técnica de pulimento mecánico en nuestro país, utilizando poleas impregnadas de esmeril para el pulido y escobas para abrillantar, montadas en cabezales que giraban con energía hidráulica en su molino de Urkusua. Hacia 1845, se fabrican las primeras muelas artificiales; alcanzándose velocidades de 25 metros segundo. En ese momento se diferenciaron claramente las siguientes operaciones realizadas con abrasivos: rebarbado, pulido, afilado y rectificado. Para el rectificado de piezas cilíndricas, fue utilizado en primera instancia el torno, acoplado en su carro longitudinal un cabezal porta muelas, ("wihgted grinding lathe"). En 1870, el francés F. G. Kreutzberger, construye la primera máquina para afilar fresas y J. Norton Poole diseña una rectificadora "sin centros" para rectificar cilindros.

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La empresa "Landis Tool Co.", construye una rectificadora cilíndrica, caracterizada porque el movimiento longitudinal se conseguía mediante el desplazamiento del cabezal porta muelas, y la mesa fija podía girarse angularmente. En 1875, "Brown & Sharpe" diseñó y fabricó una máquina llamada universal que no adquirió tal cualidad hasta que en 1880 se le añadió un dispositivo para el rectificado interior. Las primeras soluciones para rectificar superficies planas consistieron en aplicar cabezales porta muelas a los cepillos puente, hasta que en 1880, "Brown & Sharpe", construye una pequeña rectificadora de superficies planas y en 1887 una rectificadora puente. En 1893, con el descubrimiento por el Dr. Acheson del "carburondum" y la elaboración de nuevos aglomerantes, se fabrican muelas que alcanzan velocidades periféricas de 48 metros por segundo. Este fue el principio de una nueva era industrial.

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Cómo funcionan las rectificadoras Sabemos que el rectificado se realiza muchas veces luego de un proceso de arranque de viruta. Se realiza el arranque de viruta y se deja un excedente que luego es eliminado mediante abrasión y se deja un acabado más preciso. Y es que la rectificadora es una máquina de complejo funcionamiento pero fácil de usar. Primero que nada para que reciba energía se debe accionar el electroimán, y ese electroimán será el encargado de sostener la pieza y que no se mueva. Cuando se coloca la pieza en el electroimán, encendemos la máquina y se enciende el muelle que comienza a girar y posterior comenzamos a mover los volantes que hacen mover el electroimán en las direcciones x, y. Así es que dejamos la pieza debajo del muelle y mediante el volante que mueve el muelle en la dirección z, vamos bajando hasta que el muelle entre en contacto con la pieza. Y mediante el control automático dejamos que el electroimán oscile de forma tal para conseguir las dimensiones y el acabado deseado.

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Tipos de Rectificadoras ● Rectificadoras Planas o de Superficie: máquinas con un manejo sencillo. Consta de un carro longitudinal que otorga el movimiento de translación a la pieza y la muela, que imprime el movimiento de rotación. Tipos: ● Rectificadoras Frontales: Su uso es generalmente para eliminar material. Consta de una muela que gira sobre un husillo vertical, trabaja plana contra la pieza y se desplaza con un movimiento rectilíneo. Partes de la rectificadora Frontal: 1. Bancada 2. Columna o Montante 3. Cabezal 4. Muela de Vaso 5. Plato Magnético 6. Avance Transversal 7. Avance Longitudinal 8. Mesa 9. Topes 10.Reloj Comparador 11.Regla Fija al Montante

● Rectificadoras Tangenciales: Su utilización es para trabajos de alta precisión en superficies planas sencillas abocinadas o inclinadas, ranuras planas, superficies planas próximas a hombros, superficies empotradas y perfiles. La muela gira sobre un husillo horizontal, trabaja de canto sobre la pieza y se desplaza con un movimiento circular y pendular.

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Partes de la Rectificadora Tangencial: Muela Mesa Unidad de Control Palanca de Avance Transversal de la Muela Bandeja Porta Pieza Palanca de avance vertical de la mesa Base Palanca de avance transversal de la mesa

● Rectificadoras Cilíndricas: es aquella que tiene gran variedad de formas para funcionar pero para esto debe tener un eje central de rotación. Esto incluye pero no se limita a las formas tales como un cilindro, un cono, una elipse, una leva o un cigüeñal. ● Rectificadoras Cilíndricas Externas: se realiza en la superficie externa de una pieza entre centros, los cuales permiten la rotación de la misma. La muela gira en la misma dirección cuando entra en contacto con la pieza, tal como muestra la figura. Dónde: a) representa el movimiento de rotación de la muela; b) representa el movimiento de rotación la pieza; c) representa el avance en profundidad que determina el espesor de la viruta y d) representa el avance lateral, ya sea de la pieza o de la muela 6

● Rectificadoras Cilíndricas 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 metálico sostiene la pieza imprimiéndole el movimiento. Dónde: a) cabezal del husillo portapieza b) anillo metálico de sujeción c) pieza d) muela e) husillo portamuela f) cabezal del husillo portamuela.

Rectificadora cilíndrica interior de alta precisión con control manual Rectificadora Cilíndrica Exterior

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● Rectificadoras Sin Centros: máquinas que están especializadas en rectificar piezas cilíndricas de dimensiones pequeñas, como casquillos, bulones o pasadores. Su mecanismo consta de dos muelas que giran en el mismo sentido, entre medio de las cuales se coloca la pieza, sin sujeción, por eso el mecanismo se denomina “sin centros”.

Dónde: a) guía b) muela c) muela de arrastre y se observa la pieza cilíndrica entre ambas muelas.

Rectificadora sin centros

● Rectificadoras Universales: son máquinas que ofrecen gran capacidad de trabajo debido a que mecanizan cuerpos de revolución. Se puede lograr rectificado de cigüeñales, interiores de cilindros, conos, camisas y muchas otras piezas. La máquina tiene un carro longitudinal que es el cual que proporciona el movimiento de traslación a las piezas en rotación a través de su avance y retorno automático provisto de un mecanismo hidráulico.

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Partes: ● Mesa ● Cabezal Portapieza ● Motor de Rotación de la pieza ● Muela ● Pieza ● Motor de Rotación de la muela ● Bancada

● Rectificadoras Especiales: se utilizan para el rectificado de piezas con cierta geometría mecánica que contengan orificios y que no giren sobre ellas mismas. También para rectificar piezas como dientes de engranajes, perfiles, ruedas dentadas, roscas, cilindros de laminación, guías de bancada, pastillas de freno, estrías, rodamientos.

● Rectificadoras con sistema de Control CNC: el sistema de CNC significa “Control Numérico Computarizado”. El sistema es manejado por una computadora que controla la velocidad y posición de los motores. Ventajas: ○ Unificación de los movimientos para el rectificado ○ Mayores dimensiones de la máquina, lo que posibilita rectificar piezas grandes. ○ Mejoramiento de la precisión y los tiempos del rectificado ○ Funciona en un entorno cerrado, sin proyección externa de virutas, polvo o residuos. ○ Total automatización con intervención mínima del operario.

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Ruedas o muelas La Rueda de una rectificadora es la parte cortante de esta que hace contacto con el material. En una rueda de rectificado, el abrasivo realiza la misma función que los dientes en una sierra. Pero a diferencia de una sierra, la cual tiene dientes sólo en su filo, la rueda de rectificado tiene granos abrasivos distribuidos en toda la rueda. Miles de estos granos duros y resistentes se mueven contra la pieza de trabajo para cortar pequeñas virutas de material. La selección incorrecta del producto puede costarle al taller mucho tiempo y dinero. Las ruedas están compuestas por los abrasivos que tengan y la forma de esta, es muy importante escoger la rueda indicada para el material que se quiere cortar. Los abrasivos pueden ser: -El óxido de aluminio -Alúmina de Circonio -El carburo de silicio -El óxido de aluminio cerámico El óxido de aluminio o la alúmina de circonio debería usarse para rectificar aceros y aleaciones de acero. Para rectificar hierro fundido, metales no ferrosos y materiales no metálicos, seleccione un abrasivo de carburo de silicio.

Formas de la rueda La rueda misma viene en una gran variedad de formas. El producto que se representa normalmente cuando alguien piensa en una rueda de rectificado es la rueda recta. La cara de rectificado –la parte de la rueda que realiza el trabajo– está en la periferia en una rueda recta. Una variación común del diseño de rueda recta es la rueda ahondada, llamada así porque el centro de la rueda está deprimido para permitirle ajustarse en un ensamble bridado del husillo de máquina.

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En algunas ruedas, la cara cortante está en el lado de la rueda. Estas ruedas se nombran generalmente por sus formas distintivas, como ruedas cilíndricas, ruedas de copa y ruedas de plato. Algunas veces se ensamblan secciones de abrasivo aglutinado de diferentes formas para conformar una rueda de rectificado continua o intermitente. Estos productos se llaman segmentos. Las ruedas con caras cortantes en sus lados se usan generalmente para rectificar los dientes de las herramientas de corte y otras superficies de difícil alcance. Las ruedas montadas son pequeñas ruedas de rectificado con formas especiales, como conos o tapones, que se montan permanentemente en un mandril de acero. Estas son usadas en diferentes trabajos de rectificado interno de precisión y sin preparación.

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Constitución de los abrasivos y especificaciones Abrasivo: es una sustancia que tiene como finalidad actuar sobre otros materiales con diferentes clases de esfuerzo mecánico como triturado, (molienda), corte, pulido. Es de elevada dureza.

Constitución de una muela abrasiva.

Tipos de granos abrasivos: a) Convencionales: esta categoría comprende básicamente los discos cuyo grano abrasivo consiste de óxido de aluminio, carburo de silicio o una combinación de óxidos de aluminio y zirconio. Se emplean para materiales blandos y duros o semi-duros. b) Super-abrasivos: esta categoría comprende un tipo más tenaz de discos, cuyo material de corte es el diamante policristalino o el nitruro de boro. Son para uso exclusivo en corte y desbaste a alta velocidad y precisión de materiales de gran dureza, y nos ocuparemos de ellos en un próximo artículo. Tamaño de grano abrasivo: a) Los granos gruesos se usan en materiales dúctiles, blandos y fibrosos, para la remoción rápida de material de lijado, para grandes superficies de contacto y ejerciendo considerable fuerza con la herramienta. b) Los granos más finos se usan para obtener acabados lisos en materiales duros y quebradizos, en áreas de contacto pequeñas y para mantener la forma en esquinas pequeñas y estrechas. Los granos más gruesos están representados por números de malla bajos y los granos más finos por números altos, como observamos en esta tabla. Grado: La capacidad relativa del aglutinante para mantener los granos abrasivos adheridos al disco, es una idea de la dureza del disco y se mide en términos de fortaleza del aglutinante. a) Grado “blando”, el aglutinante tiene poca fortaleza para mantener unidos los granos y estos tenderán a desprenderse fácilmente con el uso. b) Grado es “duro”, los granos están fuertemente unidos al aglutinante y el disco tiene mayor vida útil.

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El grado de un disco abrasivo se indica con letras: las más bajas del alfabeto representan grados más blandos, mientras que las letras más altas del alfabeto representan grados más duros Estructura: Representa el espaciado entre los granos en un disco. El espaciado muy apretado se denota por números bajos, mientras que el espaciado más abierto se indica con números altos. Las estructuras de los discos dependen del material de la pieza de trabajo, la velocidad eliminación de material, la precisión Estructura del grano abrasivo. y el acabado superficial requeridos.

Aglutinante: es el encargado de hacer permanecer unidos a los granos de abrasivo durante las operaciones de rectificado. La principal característica de los aglutinantes es su capacidad de conservar el abrasivo ante los esfuerzos de corte y fuerzas centrifugas. Funciones: a. b. c. d.

Evitar pérdidas prematuras de grano Permitir liberar granos desafilados Transmitir fuerzas entre grano y husillo Disipar el calor generado en el proceso

Constitución de una muela de rectificar.

Tipos: a. Vítreos [V] 50% del mercado convencional, rectificado de precisión, porosidad controlable. b. Resinosos [B] arranque suave, baja porosidad, no emplear cuando existen altas temperaturas ni con fluidos alcalinos. c. Metálicos [M] empleado con muelas de CBN y diamante, bajo desgaste, elevada retención de los granos, no son porosas. Los materiales empleados para los aglutinantes se simbolizan con una o dos letras.

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Nomenclatura:

Ejemplo de nomenclatura de una muela abrasiva.

Un disco que presenta la nomenclatura que vemos en la figura de arriba tendrá las siguientes características: Tipo de abrasivo = A: óxido de aluminio Tamaño de grano = 36: normal Grado o dureza = L: medio Estructura = 5: densa o compacta Tipo de aglutinante = V: vitrificado El prefijo y el registro del fabricante son identificaciones opcionales que no todos los discos incluyen; sin embargo, los demás parámetros siempre están presentes.

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Seguridad e Higiene A la hora de manejar esta maquinaria hay que tomar en cuenta muchos cuidados especialmente con la rueda o muela de rectificado. Las ruedas de rectificado deben manejarse, montarse y usarse con la precaución y protección adecuadas. Deberían almacenarse siempre de modo que estén protegidas del contacto, vibración y penetración. El cuarto de almacenamiento no debe estar sujeto a variaciones extremas de temperatura y humedad, ya que puede dañar los aglutinantes en algunas ruedas. Inmediatamente después de desempacarlas, todas las ruedas nuevas deben ser inspeccionadas cuidadosamente para asegurarse de que no se hayan dañado en el transporte. Todas las ruedas usadas que se regresen al cuarto de almacenamiento también deben inspeccionarse. Las ruedas deben ser manejadas cuidadosamente para evitar caídas y golpes, ya que esto puede conllevar daños o grietas. Las ruedas deben cargarse hasta el lugar de trabajo, no rodarse. Si la rueda es demasiado pesada para cargarla manualmente de forma segura, use una carretilla manual o elevadora con amortiguamiento para evitar daños. También deben tomarse medidas de seguridad para el operario como: -Manipular con extremo cuidado las muelas para evitar golpearlas y deteriorarlas. -Es de vital importancia amarrar correctamente la pieza. -Equilibrar la muela en el banco de equilibrado correspondiente. -Asegurarse de que nadie active el giro de la muela mientras realizamos el cambio de la misma. -Las mangas del buzo o de la bata terminarán en tejido elástico, en su defecto, se remangan por encima de los codos. -Usar las gafas de seguridad para proteger los ojos de proyección de partículas. De vital importancia en la rectificadora. -Utilización de gorro para las personas que tengan el pelo largo, quedando prohibido el uso de corbatas, bufandas, pulseras, collares, anillos, etc. -Las botas de seguridad tendrán puntera reforzada.

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Conclusiones De esta investigación hemos podido concluir que la rectificadora es una máquina para realizar algún tipo de acabado para una pieza. También que hay muchos tipos de rectificadoras dependiendo de la forma o material de la pieza, así mismo para elegir la forma de la muela de rectificado. Además que hay varios tipos de abrasivos para fabricar las ruedas e igualmente varios tipos de aglutinantes.

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Bibliografía  https://es.scribd.com/doc/123118292/Rectificacion-y-Maquinado-porAbrasivos#user-util-view-profile  http://www.industriasyempresas.com.ar/node/2096  https://www.youtube.com/watch?v=C6juc8EhUzU  https://como-funciona.com/rectificadora/#como-funciona-una-rectificadora  http://www.demaquinasyherramientas.com/maquinas/rectificadoras-tipos-yusos  https://www.mms-mexico.com/art%C3%ADculos/choosing-the-rightgrinding-wheel(2)  http://www.elchapista.com/constitucion_y_fabricacion_de_abrasivos.html  https://www.monografias.com/docs/Medidas-de-seguridad-rectificadoraF3CJLB4JMZ  http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-electricas-yaccesorios/discos-abrasivos-tipos-y-usos  https://es.wikipedia.org/wiki/Muela_de_rectificar  https://www.atlantic-muelas-abrasivas.es/productos/muelas-abrasivas/  http://www.ehu.eus/manufacturing/docencia/1017_ca.pdf  http://www.ehu.eus/manufacturing/docencia/729_ca.pdf  http://www.materialsandmore.com/El%20aglomerante.htm  http://190.105.160.51/~material/tecmecanica/material/esmerilado.pdf

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ANEXOS

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Cuestionario 1. ¿Qué es una rectificadora? La rectificadora es una máquina realizar mecanizados por abrasión.

herramienta,

utilizada

para

2. ¿Por qué se utiliza la rectificadora? Se utiliza porque le da una mayor precisión dimensional y menores rugosidades a la pieza. 3. ¿De qué material son las piezas para rectificar? G...