TEMA 16: Rectificado - UPV/EHU

1 M DULO IV: MECANIZADO POR arranque DE. VIRUTA. TEMA 16: Rectificado TECNOLOG AS DE FABRICACI N. Grado en Ingenier a en Organizaci n Industrial DPTO. DE INGENIER A MEC NICA. Universidad del Pa s Vasco Euskal Herriko Unibertsitatea Tema 16: Rectificado 1/30. Contenidos 1. Introducci n a los procesos abrasivos 2. Comparaci n del Rectificado con otros procesos de corte 3. Muelas de Rectificado Caracter sticas que definen una muela Designaci n normalizada 4. Desgaste de muelas de Rectificado 5. Tipos de operaciones 6. M quinas rectificadoras 7. Cuestionario tutorizado 8. Oportunidades laborales: empresas y productos Tema 16: Rectificado 2/30. 1. Introducci n a los procesos abrasivos CARACTER STICAS DE LOS PROCESOS: Uso de part culas abrasivas para modificar forma y/o acabado superficial de las piezas APLICACIONES: Mecanizado de precisi n (tol.)

2 En m). Acabados superficiales muy finos (Ra<2 m). Materiales de pieza muy duros (desde 40- 50 HRc), y/o dif ciles de mecanizar PROCESOS MUY POCO. Husillo (fundiciones con inclusiones, materiales EFICIENTES, LENTOS Y. aeron uticos, ) CAROS. PROCESOS ABRASIVOS: Rectificado Rectificado Lapeado Pulido Bru ido Lapeado Forma Muy buena Excelente Excelente Pulido Bru ido Acabado Bueno Muy bueno Excelente En cruceta Otros Part culas Aglomeradas Sueltas Sueltas Aglomeradas Tema 16: Rectificado 3/30. 1. Introducci n a los procesos abrasivos LAPEADO: Proceso abrasivo en el que se da un frotamiento entre la pieza y una superficie de referencia (lap), empleando una mezcla abrasiva suelta, con el fin de mejorar: - una forma dada y su acabado superficial.

3 - un ajuste entre dos superficies Lapeado de pares de engranajes (Lappersid, Gleason, Klingelnberg). Tema 16: Rectificado 4/30. 1. Introducci n a los procesos abrasivos LAPEADO: Proceso abrasivo en el que se da un frotamiento entre la pieza y una superficie de referencia (lap), empleando una mezcla abrasiva suelta, con el fin de mejorar: - una forma dada y su acabado superficial, . - un ajuste entre dos superficies APLICACIONES: Materiales cer micos Cristal Materiales met licos Sensores Cristales LCD Comp. Inform ticos Cabezas lectoras/escritoras Filtros pticos Calas patr n Conectores de fibra ptica Lentes de c maras Inyectores diesel Carburos Fibra ptica Cuchillos Comp. de bombas Espejos de fotocopiadoras Bolas de rodamiento Cuerpos de v lvulas Adornos de cristal Pistas de rodamiento Plaquitas de mecanizado Pl sticos Discos de freno Lentes de contacto Moldes para Cds Comp.

4 De bombas diesel Tema 16: Rectificado 5/30. 1. Introducci n a los procesos abrasivos PULIDO: Proceso abrasivo en el que se da un frotamiento entre la pieza y un pa o (pad) empleando una mezcla abrasiva suelta con el fin de mejorar el acabado superficial. APLICACIONES: Piezas de precisi n Componentes pticos Husillo Componentes electr nicos Superficies decorativas Pad nuevo Pad embotado Superficies pulidoras (pads). Tema 16: Rectificado 6/30. 1. Introducci n a los procesos abrasivos BRU IDO: Proceso abrasivo para obtener un acabado especial 2 especificado en planos (30 - 40 5 ). cuya funci n es la retenci n del lubricante y para mejorar la precisi n de forma tras el Rectificado (cilindros interiores).

5 2 . APLICACIONES: Superficies cil ndricas interiores: camisas de Movimiento alternativo de avance Husillo cilindros para motores o compresores, bielas, cilindros hidr ulicos, casquiller a, engranajes, distribuidores, Componentes de v lvulas Pistas de rodamientos de bolas Movimiento de rotaci n Movimiento de expansi n de la herramienta Tema 16: Rectificado 7/30. 1. Introducci n a los procesos abrasivos muela rectificadora vs vs pieza Rectificado : muela va . Proceso abrasivo para obtener un acabado fino y pieza precisi n que no se puede obtener por otros procesos yx muela reguladora vt vw ae de arranque vistos hasta ahora z xy regla de apoyo APLICACIONES: vs muela vs muela pieza vw vw vf pieza Htas.

6 De corte Biselados Amarres Husillo vf Transmisi n ae bawf ANALOG A CON EL MICROFRESADO: Muela El proceso de Rectificado plano es muy ( 300mm) similar al fresado tangencial y los par metros como la profundidad de pasada Vc radial (ae), el espesor de viruta (h) o la velocidad de corte (Vc) se definen igual sobre este dibujo. Grano Vw Pieza (ae =0,03mm) Nota: los dibujos no est n a escala Tema 16: Rectificado 8/30. 1. Introducci n a los procesos abrasivos MATERIAL ABRASIVO: El abrasivo debe ser m s duro que la pieza a la temperatura de trabajo. Tipos de abrasivos: Dureza [Gpa] a 20 C. M2 (Acero hta. templado). Al2O3. SiC. CBN. Diamante 0 20 40 60 80 100. Rectificado : part culas abrasivas aglomeradas.

7 Herramienta: muela de rectificar (piedra de rectificar). Huecos Aglomerante Granos abrasivos Huecos Giro Granos abrasivos arranque por Aglomerante abrasi n Tema 16: Rectificado 9/30. 1. Introducci n a los procesos abrasivos ELEMENTOS A CONSIDERAR EN UN PROCESO DE Rectificado : M quina Muela Pieza Fluido de corte M QUINA: MUELA: Amarres Precisi n (elementos) Tipo y tama o de abrasivo Etc. Cinem tica Aglomerante y Dureza Rigidez Estructura . Comportamiento din mico Velocidad de rotaci n Estabilidad t rmica Propiedades t rmicas y qu micas . FLUIDO DE Rectificado : PIEZA: Caudal Geometr a Presi n Propiedades mec nicas Conductividad t rmica Propiedades t rmicas Capacidad lubricante Velocidad de avance.

8 Tema 16: Rectificado 10/30. 2. Comparaci n del Rectificado con los procesos de corte ESPESOR de viruta : mucho m s peque a en TORNEADO. Rectificado , Rectificado , 0,1-1 mm Torneado, fresado,..: 10-100 mm Fn Efecto tama o NGULO DE DESPRENDIMIENTO: Ft Rectificado , definido por el grano, muy negativo . Cizalladura Torneado, fresado,..: positivo o ligeramente negativo Corte menos eficiente Rectificado . RELACI N DE FUERZAS TANGENCIAL/NORMAL: Rectificado , es mayor Fn Torneado, fresado,..: es mayor Ft Fn VELOCIDAD DE CORTE: mucho m s alta en Rectificado , Rectificado , 30-40m/s, pero puede Ft alcanzar hasta 100m/s Torneado, fresado,..: inferior a 6m/s Tema 16: Rectificado 11/30. 2. Comparaci n del Rectificado con los procesos de corte ESPESOR de viruta : mucho m s peque a en 1,E+06.

9 Energ a espec fica [J/cm3]. Rectificado , Rectificado , 0,1-1 mm Rectificado 1,E+05 Torneado y Fresado Torneado, fresado,..: 10-100 mm muy finos Efecto tama o Torneado y Fresado 1,E+04. NGULO DE DESPRENDIMIENTO: Rectificado , definido por el grano, muy negativo 1,E+03. 1,E-04 1,E-03 1,E-02 1,E-01 1,E+00. Torneado, fresado,..: positivo o ligeramente Espesor de viruta [mm]. negativo Corte menos eficiente RELACI N DE FUERZAS TANGENCIAL/NORMAL: Rectificado , es mayor Fn Torneado, fresado,..: es mayor Ft A. VELOCIDAD DE CORTE: mucho m s alta en Rectificado , Vista A. Rectificado , 30-40m/s, pero puede Cizalladura alcanzar hasta 100m/s Deformaci n Rozamiento Torneado, fresado,..: inferior a 6m/s pl stica Tema 16: Rectificado 12/30.

10 2. Comparaci n del Rectificado con los procesos de corte CONCEPTO DE PROFUNDIDAD DE PASADA: La profundidad de pasada EFECTIVA (real) que se alcanza en la pieza no coincide con la programada en la m quina (te rica). Las grandes fuerzas normales y el rozamiento que aparecen generan: Deformaciones el sticas de la m quina Efectos t rmicos sobre pieza, muela y m quina Desgaste de la muela aReal aTe rica TIEMPO DE APAGADO DE CHISPA: tiempo invertido en pasadas sucesivas de la muela sobre la misma superficie hasta que se relajan las deformaciones y se alcanza la profundidad de pasada programada en m quina. Tema 16: Rectificado 13/30. 3. Muelas de Rectificado CARACTER STICAS QUE DEFINEN UNA MUELA DE Rectificado : Material abrasivo Tama o del grano abrasivo Grado (dureza) de la muela DESIGNACI N.