Las rectificadoras son máquinas herramientas equipadas con muelas abrasivas de precisión y sistemas adecuados para sujetar, colocar, girar o desplazar la pieza para poder afinarla hasta lograr el tamaño, forma y acabado deseados. La muela va montada en un eje movido por un motor, que la hace girar a unos 30 metros/segundo. Las rectificadoras suelen clasificarse según la forma de la pieza a afinar, el modo de sujeción y la estructura de la máquina. Los cuatro tipos de rectificadoras de precisión son las rectificadoras de puntos, las rectificadoras sin puntos, las interiores y las de superficie.
Las rectificadoras de puntos o exteriores se usan con piezas cilíndricas taladradas por su centro en cada extremo, lo que permite sujetar la pieza entre
Dos puntos y hacerla girar. Las piezas rectificadas entre los puntos van desde minúsculos manguitos de válvula hasta laminadoras siderúrgicas con diámetros superiores a 1,5 m y pesos de casi 100 toneladas.
Las rectificadoras sin puntos eliminan la necesidad de taladrar los extremos de la pieza. En estas máquinas la pieza se sujeta sobre una cuchilla de apoyo y una rueda reguladora, que también controla la rotación de la pieza. Se utilizan para afinar objetos como bolas de bolos, suturas quirúrgicas o rodamientos de rodillos cónicos.
Las rectificadoras interiores se emplean para el acabado de los diámetros interiores de engranajes, guías de rodamientos y piezas similares. Las muelas abrasivas son pequeñas y giran a velocidades muy elevadas, entre 15.000 y 200.000 revoluciones por minuto. La pieza va rotando despacio mientras la muela permanece fija.
Las rectificadoras de superficie se emplean para superficies planas. La pieza se coloca en un banco plano y se mantiene en su sitio mediante electroimanes o dispositivos de fijación. La muela se hace descender sobre la pieza mientras el banco se desplaza con un movimiento alternativo o gira lentamente.
RECTIFICACION.-Rectificar significa abrasión, desgastar por fricción o afilar. En manufactura se refiere al arranque de metal por medio de una rueda abrasiva rotatoria compuesta de muchos granos unidos entre si, actuando cada uno de ellos como punto de corte en miniatura. El proceso de rectificado tiene las siguientes ventajas: 1.- Obtención de acabados extremadamente lisos y que son adecuados para superficies en contacto y con rozamiento.
2.- La rectificación puede lograr en corto tiempo, acabados de piezas con dimensiones exactas. Es posible maquinar las piezas con facilidad a +,-0.005mm.
3.- La presión para el arranque del metal es mínima, lo que permite rectificar piezas muy frágiles.
Las maquinas rectificadoras están proyectadas para el acabado de piezas que tengan superficies cilíndricas, planas o interiores. La clase de superficie a maquinar determina el tipo de rectificadora.
El súper acabado de superficie plana se utiliza una piedra abrasiva rotatoria en forma de taza apoyando la pieza en una forma circular que impulsa un mandril giratorio. Puede darse la piedra un movimiento oscilatorio adicional si es necesario.
BRUÑIDO.-Es un proceso de abrasión a baja velocidad, ya que el desprendimiento de material se efectúa a velocidades de corte mas bajas en la rectificación. La acción de corte se obtiene de las barras abrasivas (oxido de aluminio y carburo de silicio) montadas sobre un mandril metálico.
En las piezas bruñidas para acabado se desprende solo 0.03mm. Los refrigerantes son esenciales para arrastrar las pequeñas virutas y mantener uniformes las temperaturas.
Todo bruñido proporciona un acabado terso con la apariencia característica de líneas que se entrecruzan. La profundidad de estas marcas del bruñido puede regularse variando la presión, velocidad y el tipo de abrasivo.
Este proceso se utiliza para el acabado de perforaciones en maquinas herramientas, rodamientos, cilindros hidráulicos, cañones para pistolas, etc.
SUPERACABADO.-Todas las operaciones de acabado. Así como los procesos comunes de rectificación dejan una superficie cubierta con material fragmentado, no cristalino, o en polvo, que producen un desgaste excesivo, aumenta los juegos, la operación ruidosa y la dificultad de lubricación. El súper acabado es un proceso de mejoramiento de la superficie que elimina fragmentos de material indeseables dejando una base de material solidó cristalino.
En el súper acabado cilíndrico una piedra abrasiva se opera a baja velocidad y baja presión. El movimiento de la pieza es oscilatorio. Cuando la pieza es de mayor longitud que la piedra, es necesario un movimiento longitudinal adicional ya sea de la piedra o de la pieza. La pieza se hace girar a una velocidad aproximada de 15m/min. Y durante la operación con un aceite liguero que arrastra minúsculas partículas desprendidas de la superficie por las carreras cortas oscilatorias de la piedra, la acción de la piedra es similar a un movimiento del sepillo y elimina el exceso de metal fragmentado de la superficie con bajas presiones de la piedra abrsiva entre 21 y 275 Kpa.
El súper acabado de superficie plana se utiliza una piedra abrasiva rotatoria en forma de taza apoyando la pieza en una forma circular que impulsa un mandril giratorio. Puede darse a la piedra un movimiento oscilatorio adicional si es necesario.
El súper acabado de superficies esféricas es similar al uso para superficies plana excepto que el árbol de la ruda de taza esta en un ángulo con el árbol porta pieza y no usa movimiento oscilatorio.
ASENTADO.-El propósito de asentado es producir superficie geométrica exacta, corregir las mismas imperfecciones superficiales, mejorar la exactitud dimensional y proporcionar un ajuste reducido entre dos superficies en contacto. La cantidad de material desprendido normalmente es de menor de 0.03 mm de espesor. El asentado se utiliza en superficies planas, cilíndricas, esféricas o con forma especial, la operación consista en mantener las superficies de la pieza en contacto con un pulidor, produciéndose el movimiento de unos respecto al otro de tal forma que tengan nuevos contactos.
El abrasivo suelto, contenido en un medio tal como el aceite, grasa a agua, se utiliza entre el pulidor y la pieza para producir la abrasión necesaria.
Las maquinas verticales para asentado se utilizan para piezas tanto planas como cilíndricas. Estas maquinas tienen dos pulidores, uno inferior que sostiene la pieza y gira a velocidad relativamente baja y otro estacionario en la parte superior. El pulidor superior flota sobre la pieza y proporciona la presión para acción de abrasión. Los abrasivos comúnmente usados son el carburo de boro, carburo de silicio, óxidos de aluminio.
La exactitud que puede lograrse llega a 0.006 mm y aun a limites mas reducidos si es necesario.
Entre los productos acabados por este proceso se incluyen calibradores, pernos para embolo, válvulas, engranes, rodamientos de rodillos, arandelas de empuje y partes ópticas.
TAMBOREO.-El tamboreo o pulido de fricción es un método controlado para procesar piezas con el fin de eliminar rebabas, escamas, bordes y óxidos, así como mejorar el acabado superficial. Con este método se obtiene una uniformidad en el acabado de las superficies que no es posible con el acabado manual.
Para grandes cantidades de piezas pequeñas es el método más económico de limpiar y acondicionar las superficies. Entre los materiales que se pueden tamborear se encuentran los metales, vidrios y plásticos.
El método consiste en colocar las piezas en un barril rotatorio o unidad vibratoria con un medio abrasivo, agua o aceite y normalmente un compuesto químico para ayudar en la operación.
Conforme gira con lentitud el barril, a la capa superior de las piezas se le da un movimiento deslizante hacia la parte inferior del barril, originado la acción abrasiva o de pulido.
Pueden lograrse los mismos resultados en una unidad vibratoria en la cual el contenido completo del recipiente esta en movimiento constante.
PULIDO.- En esta operación se usan ruedas o bandas de tela, recubierta con partículas abrasivas con el fin de desprender superficie metal para eliminar ralladuras y otras imperfecciones menores de la superficie. Tanto las ruedas como las bandas son flexibles y se adaptan a las áreas irregulares o redondeadas cuando es necesario. Se usan bandas anchas para pulir placas, láminas y otras piezas metálicas anchas. La cantidad de material desprendido y el acabado superficial se regulan por las características del material que se pule, por la velocidad de la banda, presión y tamaño del grano abrasivo.
Las ruedas para pulido se hacen de discos de tela de algodón, lona, cuero, fieltro o materiales similares pegados o cocidos entre ellos y a menudo reforzados con placas metálicas laterales. El oxido de aluminio y el carburo de silicio de varios tamaños de grano, se utilizan como abrasivo. Normalmente, una pieza se pasa por varias ruedas con tamaño de grano decreciente antes de que se obtenga el pulido final.
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LUSTRADO.- Es una operación final para mejorar el pulido de un metal y lograr el lustre máximo.
Las ruedas son similares a las usadas para pulido y se hacen generalmente de algodón, tela de cáñamo, franela, lino, o piel de oveja. Están cubiertas con un abrasivo fino tal como sílice roja, Trípoli o sílice amorfa. El lustrado es una operación frecuente antes de un revestimiento metálico.
LAPEADO.-El lapeado es un proceso de abrasión que deja rayas finas arregladas al azar. Su propósito es mejorar la calidad de la superficie reduciendo la rugosidad, ondulación y defectos para producir superficies exactas lo mismo que lisas. La presión en el lapeado es ligera en comparación con el rectificado y el trabajo nunca se sobrecalienta.
El lapeado se hace tanto a mano como por maquinas. El alcance de utilidad es grande. En algunos casos puede ser simplemente un recurso para remover un defecto ocasional. Es una operación básica en los talleres de trabajo de herramientas donde una aplicación química es acabar las superficies de desgaste y localización en las herramientas y calibradores de presión. Los bloques calibradores, los estándares de exactitud, se acaban regularmente por lapeado. El lapeado en maquinas es muy usado para producción. Otras aplicaciones típicas del lapeado es en las superficies que deben ser herméticas a líquidos o envases sin empaques y en aquellas en las cuales deben eliminarse errores pequeños, como en dientes de engrane.
ABRILLANTADO.-Da un alto lustre a una superficie. Su objetivo no es eliminar mucho metal y generalmente sigue mucho al pulido. El trabajo se oprime contra ruedas de tela, fieltro o bandas en las cuales se esparce de tiempo en tiempo abrasivo fino en un ligador lubricante.
CEPILLADO CON POTENCIA.-Se aplican cepillos que giran a alta velocidad para mejorar la apariencia de la superficie y eliminar filos agudos, rebabas salientes y partículas. Esto tiende a borrar los defectos de la superficie y las irregularidades y redondear aristas sin remociones excesivas del material. Las superficies pueden refinarse aproximadamente 0.1&µm (4&µin) Ra cuando se desea. La acción de cepillado ayuda a evitar ralladuras que actúan como elevadoras de esfuerzo.
Los cepillos de potencia comunes son ruedas con cerdas de alambre, cuerdas duras y fibras tenaces. Son naturalmente flexibles, capaces de conformarse a superficies bastante irregulares y pueden llegar a otros lugares difíciles de alcanzar por otros medios. Con frecuencia se ponen otros compuestos abrasivos en los cepillos. El cepillado se hace a mano pero puede adaptarse con facilidad a maquinas semiautomáticas, las cuales son para producción rápida.
CEPILLADO DE CODO Y DE MESA.-Un cepillo de codo es una maquina que utiliza una herramienta de corte alternativa, del mismo tipo que la del torno, la cual efectúa un corte rectilíneo en la pieza de trabajo generando una superficie plana, independientemente de la forma de la herramienta.
Por medio de herramientas especiales, accesorios y dispositivos para sujetar la pieza, un cepillo de codo pude cortar: cuñeros externos e internos, gargantas espirales, cremalleras, colas de milano, ranuras en T y otras diversas formas.
Un cepillo de mesa es una maquina herramienta diseñada para desprender metal, moviendo la pieza en línea recta contra una herramienta de un solo filo. Similar al trabajo que se hace en un cepillote codo, el cepillo de mesa se adapta a piezas muchos mayores.
Los cepillos de mesa ya no son importantes para el trabajo de producción, pues la mayor parte de las superficies planas se maquinan por fresado, escariado o maquinado abrasivo.
Diferencias entre el cepillo de mesa y el cepillo de codo
Aunque ambos, el cepillo de mesa y el de codo se adaptan al maquinado de superficies planas, no hay mucha superposición en sus campos de aplicación; difieren ampliamente en construcción, y en método de operación.
Cuando las dos maquinas se comparan en construcción, operación y uso, se pueden observar las siguientes diferencias:
1.- El cepillo de mesa se adapta espacialmente para piezas grandes, el cepillo de codo solo puede hacer piezas pequeñas.
2.- El cepillote mesa, la pieza se mueve contra la herramienta estacionaria; en el cepillo de codo, la herramienta se mueve a través de la pieza que es estacionaria.
3.- El mecanismo de accionamiento en el cepillo de mesa es por engranajes, o por medios hidráulicos.
4.- La mayoría de los cepillos de mesa difieren de los codos en que aquellos alcanzan más uniformidades la velocidad de corte.
BARRILADO.-La operación llamado barrilado, rodado o acabado barril consiste en cargar piezas de trabajo en barril lleno aproximadamente al 60% de granos abrasivos, aserrín, virutas de madera, piedras naturales o artificiales, arena, pequeños trazos de metal u otros agentes de frotación, dependiendo del trabajo y de la acción deseada. Por lo general se agrega agua, con frecuencia mezclada con algún acido, un detergente, un preventivo de la oxidación o un lubricante. El barril se cierra o se inclina y gira a una velocidad lenta durante 1 o mas de 10 horas, deacuerdo con el tratamiento requerido. Con la carga y la velocidad correctas, las piezas de trabajo se deslizan una sobre otra produciendo una acción de fricción, de recortado y bruñido conforme gira el barril.
ACABADO VIBRATORIO.-El acabado vibratorio hace el mismo trabajo que el acabado en barril, pero se hace en una tina abierta revestida de hule o plástico y casi llena con piezas de trabajo y medios de fricción y se vibra aproximadamente de 1000 a 2000 Hz con una amplitud de 3 a 10 mm. Se emplean diversas formas para inducir las vibraciones, una forma común es por medio de pesos excéntricos en una flecha que jira. La acción hace que la carga entera gire lentamente en una trayectoria helicoidal pero la masa entera se agita y tiene lugar la frotación, recortado y bruñido en toda la mezcla. Por tanto el método vibratorio eso mucho mas rápido (de 2 a 10 veces y algunas veces mas) que el barrilado donde la acción esta combinada con las piezas en la zona de deslizamiento a un tiempo. Mucho del acabado vibratorio se hace en lotes, pero el proceso se adapta con facilidad ala operación automática de flujo continuo a través, debido al movimiento constante de la masa.
CHORRO DE ARENA Y GRANALLA.-El chorro de arena y granalla se hace lanzando partículas a velocidad alta contra el trabajo. Las partículas pueden ser granalla metálica o granos, abrasivos artificiales o naturales incluyendo arenas; productos agrícolas como cáscaras de nuez, cuentas de vidrio y cerámica, dependiendo de lo que se va a hacer y la condición de la limpieza de superficies. Esto puede significar eliminar escamas, oxido o arenas quemada de las fundiciones por medio de granalla o arena, pelar pinturas por chorro de arenas de objetos que se van a volver a decorar, limpiar grasa o aceite en piezas acabadas mediante cáscaras de nuez o cualquier numero de operaciones similares. Por medio del chorro se obtienen superficies limpias, uniformes o en muchos casos el acabado final. Además el chorro con granalla martilla las superficies y lleva las ventajas de aumentar apreciablemente la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión, reduce la porosidad en fundiciones no ferrosas, mejorando la resistencia al desgaste de la superficie como en los dientes de engranes y mejorando la capacidad de retención de aceite en algunas superficies.
Acabados con máquinas de arranque de viruta
TORNEADO.- las maquinas de tornear incluyen toda maquina o herramienta que produce una forma cilíndrica. El tipo más antiguo y común es el torno que remueve material por rotación de la pieza contra un cortador de un solo filo. Las piezas para ser maquinadas pueden montarse entre puntos, en un plato, en un mandril de mordazas concéntricas, etc.
El torneado es un proceso de maquinado en el cual una herramienta de punta sencilla remueve material de la superficie de una pieza de trabajo cilíndrica en rotación. La herramienta avanza linealmente en dirección paralela al eje de rotación.
Operaciones relacionadas con el torneado
CAREADO.- La herramienta se alimenta radialmente sobre el extremo de la pieza del trabajo para obtener una superficie plana.
TORNEADO AHUSADO O CONICO.- En lugar de que la herramienta avance paralelamente al eje de rotación del material, lo hace en cierto ángulo creando una forma cónica.
TORNEADO DE CONTORNOS.- La herramienta sigue un contorno diferente a la línea recta formando así el contorno en la pieza de trabajo.
TORNEADO DE FORMAS.- La herramienta tiene una forma que se ajusta al material y se hunde radialmente dentro de este.
ACHAFLANDO.- El borde cortante de la herramienta se usa para cortar en ángulo a esquina del cilindro y forma lo que se llama chaflán.
TRONZADO.- La herramienta avanza radialmente dentro de la pieza de trabajo en rotación, en algún punto a lo largo de su longitud, para tronzar el extremo de la pieza (A esta operación también se la llama partido)
ROSCADO.- Una herramienta de punta avanzada linealmente a través de la superficie externa de la parte de trabajo en rotación y en dirección paralela al eje de rotación, a una velocidad de avance suficiente para crear cuerdas roscadas en el cilindro.
PERFORADO.- Una herramienta de punta sencilla avanza en línea paralela al eje de rotación sobre el diámetro interno de un agujero existente en la parte de trabajo.
TALADRADO.- El taladro se puede realizar en un torno, haciendo avanzar la broca dentro del material de trabajo rotatorio a lo largo de su eje. El escariado se puede realizaren forma semejante.
MOLETEADO.- Esta no es una operación de maquinado porque no involucra corte de material, es una operación de formado de metal que se usa para producir un rayado regular o un patrón en la superficie de trabajo.
ESCARIADO.- Se usa para agrandar ligeramente un agujero, suministrar mejor una tolerancia en su diámetro y mejorar su acabado superficial. La herramienta se llama escariador el cual tiene por lo general ranuras rectas.
ROSCADO INTERIOR.- Esta operación se realiza por medio de un machuelo y se usa para construir una rosca interior en un agujero existente.
ABOCARDADO.- Se emplea para hacer un agujero escalonado en el cual un diámetro más grande sigue a un diámetro mas pequeño parcialmente dentro del agujero. Se usa un agujero abocardado para asentar las cabezas de los tornillos o de pernos dentro de un agujero de manera que no sobresalgan de la superficie.
AVELLANADO.- Es un operacional abocardado salvo que el escalón en el agujero tiene forma de cono para tornillos y pernos de cabeza plana.
CENTRADO.- También llamado taladrado central, esta operación taladra un agujero inicial para establecer con presicion conjugar donde se taladra el siguiente agujero. La herramienta se llama mecha centradora.
REFRENTEADO.- Es una operación similar al fresado que se usa para suministrar una superficie maquinada plana en la parte de trabajo en un área localizada.
Fresadora
FRESADO.- Es una operación de maquinado en la cual se hace pasar la parte de trabajo enfrente de una herramienta cilíndrica rotatoria con múltiples filos o bordes cortantes. El eje de rotación de la herramienta es perpendicular a la dirección del avance. La orientación entre el eje de la herramienta y la dirección del avance es la característica que distingue al fresado del taladrado.
La forma geométrica creada por el fresado es una superficie plana. Se pueden crear otras formas mediante la trayectoria de la herramienta de corte o de la forma de dicha herramienta.
El fresado es una operación de corte interrumpido, los dientes o filos cortantes de la fresa entran y salen de la parte de trabajo durante cada revolución. Esto interrumpe la acción de corte y sujeta a los filos a un ciclo de fuerzas de impacto y choque térmico en cada rotación.
La fresadora es la mas versátil de las maquinas- herramientas por tipo de trabajo que puede realizar y por la rapidez en que lo hace.
OPERACIONES RELACIONADAS CON EL FRESADO
FRESADO PERIFERICO.- Esta operación se realiza por los bordes de corte en la periferia exterior del cortador. El eje de la herramienta es paralelo a la superficie a maquinar, se clasifican en:
Fresado plano.- es la forma básica del fresado periférico en el cual el ancho de la fresa se extiende mas allá de la pieza de trabajo en ambos lados.
Fresado rasurado.- el ancho de la fresa es menor que el ancho de la pieza de trabajo creando una ranura en el material.
Fresado lateral.- consiste en maquinar el lado de una pieza de trabajo.
FRESADO FRONTAL.- En esta forma de operación el eje de la fresa es perpendicular a la superficie de trabajo y el maquinado se ejecuta por los bordes o filos cortantes del extremo y la periferia de la fresa. Cuando el diámetro de la fresa es más grande que el ancho de la parte de trabajo se denomina fresado convencional y se clasifica en:
Fresado parcial de caras.- la fresa sobrepasa el área de trabajo o el material solamente en un lado.
Fresado Terminal.- el diámetro de la fresa es menor que el ancho del material, de tal manera que se corta una ranura dentro del mismo.
Fresado de perfiles.- es una forma de fresado Terminal en el cual se corta una parte plana de la periferia.
Fresado de cavidades.- es otra forma de fresado Terminal usada para formar cavidades poco profundas en partes planas.
Fresado de contorno superficial.- la fresa con punto de bola, se hace avanzar hacia delante y hacia atrás y hacia un lado y otro en el área de maquinar, a lo largo de la trayectoria curvilínea a pequeños intervalos para crear una superficie tridimensional.
Torno, fresadora, cepilladora y perfiladora
Esta selección de máquinas herramientas básicas muestra diversos métodos para dar forma a una pieza. El tipo de tarea suele determinar la herramienta empleada. Por ejemplo, para hacer una agarradera redonda se usaría un torno, mientras que para hacer una tabla de cocina se usaría una cepilladora. Para usar las máquinas herramientas de forma eficaz, la pieza (como en el caso de la perfiladora) o la herramienta (como en el caso de la cepilladora) deben permanecer estacionarias.
Conclusión
En esta recopilación de información pudimos conocer algunos de los acabados superficiales que se emplean en la industria.
Además de conocer que para cada aplicación de metal existe un proceso de acabado especial que nos sirven para mejorar el rendimiento de los productos y poner a la venta los productos ya elaborados.
Las aplicaciones son infinitas e incluyen desde piezas de motores de todos los tipos y tamaños como los que pueden ser de camiones, automóviles también para todo tipo de maquinaria utilizada en la industria y hasta para algunas labores en nuestra casa.
También hemos conocido las maquinas con las cuales se realizan estos procesos y así tener un conocimiento en el ámbito laboral.
Bibliografía
© Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
Biblioteca de Consulta Microsoft ® Encarta ® 2005. © 1993-2004 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
www.solostocksargentina.com.ar/brunido-de-cil…
Libro: Procesos de manufactura 3 Ed Editorial McGraw Hill
Autor: Pablo Bustamante Bustamante
Enviado por:
Gibran Leyva
Catedrático: Pedro Zambrano Bojórquez
Instituto Tecnológico de Chihuahua
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