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IAT Maquinas y Herramientas - EET 480 Manuel Belgrano

Maestro: Brunas LucianoPág. 1

Instrucciones.

Se debe pasar la carpeta a mano alzada para que luego de las vacaciones se realice lacorrespondiente explicación, y además la corrección de la carpeta que va a formar para la nota del trimestre.Además se deberá pegar las figuras en dicha carpeta dichas figuras están todas juntas al finalizar la carpeta.

Cualquier consulta [email protected] Saludos y feliz vacaciones de invierno



Maquinado

El proceso de dar forma a un producto mediante la eliminación de material común a todoproceso manufacturado, donde solo varían las técnicas para eliminar el material.

Todo material se basa en una operación, que es la separación de moléculas del material delas moléculas adyacentes mediante la aplicación de una fuerza.

La base del corte es la aplicación de una fuerza concentrada en una pequeña área por mediode una herramienta o cuchilla. La fuerza puede aplicarse en un borde largo, o concentrarse en uno omás puntos. La aplicación de la fuerza puede ser lineal o rotacional.

Las operaciones de maquinado se pueden dividir en dos categorías: en una la pieza detrabajo se mueve mientras la herramienta está fija y en la otra ocurre lo contrario.

Torneado

Se considera a el torneado como el proceso de mecanizado mas antiguo. Con el torno sepuede realizar:

Tornear piezas cilíndricas, cónicas, curvadas o ranuradas. Refrentear para producir una superficie plana en el extremo de una pieza. Taladrar para obtener un agujero concéntrico o excéntrico sobre la pieza. Mandrilar para obtener un taladro conformado y ranuras internas. Cortar o tronzar para separar una pieza del material. Roscar para obtener roscas internas o externas. Moletear o rebajar, para obtener figuras regulares o superficies cilíndricas.

El torno básico

Es una compleja, es muy versátil y se aplica para muchas de aplicaciones.

La bancada del torno puede ser de muchas formas, en forma de cola de milano, redonda ode sección de T, tomar forma de barras paralelas, o combinación de ambas. Su función es sostener elcabezal, el contrapunto y los carros.

Mecanizado

Herramientas con unnúmero finito de filos

Monofilo Multifilo

Herramientas con unnúmero infinito de filos



El cabezal esta fijo a un extremo de la bancada y sostiene e impulsa la pieza de trabajo, yasea con tornillos o pernos al plato, mediante un plato con mordazas, o bien se sujeta entre puntos conun plato de arrastre. El husillo, es el eje de salida del cabezal e impulsa a la pieza de trabajo, es huecoy en forma de cono para poder asegurar conos para alguna operación de mecanizado cuando se ajuntancentros. El cabezal es el órgano donde se encuentran los distintos engranajes para poder aplicardistintas velocidades a la pieza o desmultiplicar la fuerza.

El contrapunto, que se puede deslizar sobre la bancada y fijarse en cualquier posición,soporta el otro extremo de la pieza cuando es necesario, además se utiliza el cañón para colocar elmandril y poder taladrar agujeros.

Los carros se utilizan para facilitar las operaciones de mecanizado del torno. Se encuentrangeneralmente en el torno tres carros:

Carro principal o longitudinal: se desplaza sobre la bancada en dirección paralela al eje deltorno (El eje torno esta formado por el eje del husillo y el eje del contrapunto).

Carro transversal: se desplaza en dirección transversal al eje del torno. Esta montado sobreel carro principal.

Carro orientable o porta herramienta: se encuentra sobre el carro transversal y su cualidades poseer un limbo graduado para poder realizar torneados cónicos. Se encuentran en casi todos lostornos, salvo en tornos muy viejos.

Todos los desplazamientos de los carros se realizan con manijas o volantes, puede aplicarsesobre los carros movimientos automáticos mediante engranajes y ejes.

Abajo del cabezal se encuentra la caja Norton, se utiliza para realizar las roscas ya quemediante combinación de engranajes y palancas se le da el paso a la rosca necesario, el ángulo delperfil lo da la herramienta.

Visto y considerando el torno básico exige un operador experimentado, cuya calidad detrabajo producido depende de su cuidado y atención. Es utilizado para trabajos particulares, no seaplica en trabajos por lotes ni en serie. A continuación mostramos su figura.



Variantes de los tornos.

Torno revolver: se aplica para operadores poco experimentados, se simplifica el carrotransversal, y se coloca una torreta giratoria numerada en el cual el operario luego de finalizada cadaoperación gira esta torreta y realiza la otra operación hasta terminar el ciclo. Esta torreta giratoria sepone en lugar del contrapunto se desplaza con un volante, cada herramienta tiene ya asignados topespara las paradas. Exige que sea preparada por un ajustador experto. Se utiliza para trabajos por lote opequeñas series.

Torno automático: el ciclo de trabajo no depende del operador, se realiza mediante unaleva en el cual tiene todos incorporados los movimientos. Lo único que realiza el operador esmovimiento de palancas, carga de material para el trabajo del torno y verificar que no ocurra nadaajeno al proceso, como así también realizar cambio de las herramientas. De estos se pueden encontrarvarios tipos. Se utiliza para grandes series y series medias, necesita de un preparador experto y de untrabajo ingenieril para tiempos y métodos de trabajos.

Torno control numérico: se sustituyen los movimientos accionados por volante ypalancas, lo realiza todo un procesador, al igual que el cambio de herramientas, mantiene unavelocidad de corte constante. Se necesita realizar el proceso de mecanizado y cargarlo en la maquina,este se puede probar en un ordenador lo que se eliminan muchos errores, es importante al programar elmecanizado tener una gran experiencia. Tiene una gran versatilidad y rapidez, se utiliza en producciónde lotes.

Vemos en la figura un torno automático de husillos múltiples



Maquinado con herramienta móvil.

Corte en un punto

El concepto es de mover una herramienta monofilo a lo largo de la pieza, por ejemplo unalimadora en industria ligera o un cepillo en industria pesada. Se pueden utilizar también en husillosgiratorios de una sola herramienta, como por ejemplo la Alesadora de cilindros. Se muestra acontinuación en una limadora y un cepillo, la diferencias es que en la limadora se desplaza laherramienta y en el cepillo hay un desplazamiento de las piezas, además del tamaño es mucho mayorel del cepillo.

Limadora

Cepillo



Corte

Aquí se utiliza una herramienta multifilo o de puntos múltiples. Inicialmente era unaoperación de línea recta, movimientos alternativos como por ejemplo la caladora, se utiliza enmecánica la mandrinadora se ocupa para obtener un taladro de forma especial que serie difícil deobtener por otro medio, se realiza de una sola pasada. Todas estas maquinas tienen movimientooscilatorio, el movimiento de regreso no tiene eficiencia lo que se idearon hojas flexibles que permitenun ciclo continuo de cortado, poseen una línea recta y luego se curvan. Caso del serrucho mecánico ola sierra de carnicero.

El siguiente avance del corte fue poner los dientes alrededor de la periferia de un eje odisco, y es así donde la mayor parte del maquinado se lleva a cabo. Ejemplo típico de este proceso esla sierra circular.

El diente cortador en sí, debe tener un espacio para alojar la viruta del material en corte yluego tener capacidad para liberarlo, además de alojar la viruta en un lugar conveniente para evitar quese atasque la maquina con la propia viruta de corte. Además se debe evitar que la viruta se atasque conel diente en el instante del corte luego de ser arrancada la viruta y también el atasque de la hoja con ladilatación de los materiales para eso se realiza el triscado de dientes, los dientes están unos conrespecto de otros en zig-zag. Los aceros necesitan dientes duros y chicos, las maderas en cambio sondientes más grandes con gran triscado.

Se detallan figuras:

Triscado de dientes

Brochado



Fresado.

El termino de sierra se reserva para cortadores angostos para cortar materiales, separanpartes de material, si en cambio se quiere producir un corte pero a lo largo de una superficie, unaperiferia o a lo largo de una cara, hacer formas escalonadas con rebajes o superficies salientes otaladros, se llaman cortadores. Las caras cortantes pueden ser lineales o de formas especiales, puedenestar sujetas a un eje de solo desplazamiento vertical como caso de una broca o un escariador omontado sobre un eje en el cual no solo presenta moviendo relativo vertical sino también en largo yancho como son los casos de las fresadoras. Se muestran algunas variantes de herramientascortadoras.

Las maquinas que corresponden a estas categorías se pueden dividir en dos, según elalineamiento de los de sus husillos de corte.



Maquinas de husillo horizontal: Es apropiada para refrentar el material, el eje de lamaquina en donde se coloca la herramienta se encuentra en posición horizontal, se muestra unejemplo:

Maquinas de husillo vertical: son maquinas con el eje vertical permiten contornear piezasproducir alzas de material o rebajes de cualquier forma o figura plana. Recibe según su aplicación unnombre particular en mecánica se la conoce como fresadora vertical, en carpintería comocontorneador. Se muestran figuras de ellas:

Algunas maquinas especiales pueden girar el cabezal lo que potencia en mayor medida suuso, permite trabajar desde cualquier ángulo desde vertical hasta horizontal. También se han diseñadomaquinas fresadoras tangenciales.



Es de hacer notar que las fresadoras y el torno paralelo convencional son lasmaquinas universales y el origen de las demás, en consecuencia podemos tener cualquiermaquina y asemejarla a cualquiera de ellas son principio de origen de cualquier maquinaherramienta, nuevamente en consecuencia si tenemos la capacidad de manejar estas dos tenemoscapacidad de manejar las demás con ciertos recaudos, son maquinas universales.



Taladrado

Es el proceso más común en la manufactura, se realiza un orificio en un componentemediante un taladro giratorio. La forma mas común de la herramienta es el taladro que tiene dosbordes cortantes con lo que se balancean las fuerzas las fuerzas cortantes y se evita toda flexión o sereduce a un valor mínimo, las acanaladuras helicoidales sirven para eliminar las virutas y sus márgenessirven de guía. El alma evita que los bordes cortantes se unan en un punto, con lo que resulta unaporción donde no se produce corte, en este lugar el material es forzado a un lado y otro para que losbordes cortantes eliminen el material, esta muesca es la proporción necesaria de la fuerza para taladrar.Cuando se realice un gran orificio es conveniente realizar en primera instancia con una broca de menordiámetro para eliminar en medida la zona muerta de corte.

Cuando se inicia un orificio esta muesca de la broca produce un desplazamiento lateral dela broca por tal motivo siempre es conveniente hacer sobre la superficie a taladrar una impronta conalgún punzón o mecha de centro o punto restringir el movimiento de esta con un buje guía.

La figura siguiente muestra los ángulos de las brocas y sus partes principales:

La geometría de las brocas varía según la naturaleza del material a procesar. Se utilizanbrocas de paso grande (rápidas) cuando la viruta es pequeña (materiales duros) y tiende a acumularse ycuando se necesitan altas velocidades de cortes o perforaciones profundas, en cambio las espirales depaso pequeño se usan para materiales mas blandos se forman virutas continuamente y para materialesdelgados. Para latones libre maquinado y materiales delgados se utilizan brocas rectas, evitando así deque el material suba por la broca, evidentemente que la disminución del ángulo de broca empeora engran medida el desplazamiento material. Este se ve reflejado aun más en materiales fibrosos omateriales blandos, o lo mismo como es el caso de la fundición donde no se cuenta con una masahomogénea y se encuentran extractos duros y blandos y producen constantemente desalineación de labroca. En materiales blandos se deja sobre la superpie un cráter por el material desalojado este se evitacon brocas especiales en el cual tienen ángulo negativo de punta y una guía en le centro de la broca(similar a una mecha copa)

Los materiales utilizados son aceros aleados o de alta velocidad no basta los acerossimplemente con carbono no se utilizan más. Se consiguen excelentes resultados con recubrimientosantidesgaste como son los carburos de titanio, wolframio o tungsteno, en brocas de gran diámetro seutilizan placas de materiales ajustables. Estos materiales conservan el filo a condiciones extremas detemperatura logrando mayores velocidades de corte y más presiones de trabajo.



El uso de refrigerantes es muy necesario para evitar así las altas temperaturas en el extremode la mecha, pero hay situaciones donde es necesario retirar la mecha para desalojar viruta y enfriar lamecha sean razones de un simple taladro o de un taladro de presiones extremas donde desalojan elrefrigerante y no es ventajoso utilizar un sistema forzado de lubricación hacia la mecha que aumentanotoriamente los costos de mecanizado.

Escariado

Se utiliza cuando se necesita una gran terminación superficial y una gran precisióndimensional, por lo tanto se aproxima el taladro con una broca y luego se aplica el escariador a bajavelocidad de corte, este presenta además una pequeña conicidad donde se avanza de a poco al diámetrofinal además presenta varias estrías donde se apoyan en contacto múltiple con el orificio del taladro, esevidente la cantidad de material desalojado es muy inferior al de la broca. A continuación se muestralas partes del escariador:



Conceptos teóricos.

Maquinabilidad.

Las virutas de algunos materiales se pueden cortar con relativa facilidad, otros materialesen cambio presentan gran dificultad. Esta diferencia se puede atribuir a la maquinabilidad de losmateriales respectivos.

La maquinabilidad es una combinación de cinco criterios:

Resistencia al desgaste.Presión especifica de corte.Rotura de viruta.Formación de borde acumulado.Carácter de recubrimiento de la herramienta.

Las variables más importantes que indican la maquinabilidad son la duración de laherramienta, y la calidad de acabado superficial. Las condiciones del material que determinan lamaquinabilidad son: composición, el tratamiento térmico y la microestructura. Las propiedadesmecánicas medibles de dureza, resistencia a tracción y ductilidad, dan una indicación de laspropiedades del material para mecanizarlo..

Se puede decir en otras palabras, la facilidad que tiene un cuerpo al dejarse cortar porarranque de virutas, hay un índice que es indicativo y se toma como 100 % al acero Iram 1212 (aceroal carbono desulfurado y refosforado con 0.12 % de carbono).

Otras definiciones.

Soldabilidad: se entiende por esta que es la facilidad que tiene un metal para unirse a otropor medio de soldadura, así como la capacidad de una unión soldada para soportar las condiciones deservicio.

Mientras mayor contenido de carbono presente mayor será la soldabilidad, hay una formulaque nos da el carbono equivalente en el cual intervienen otros elementos aleantes. Hay otrosfenómenos que ocurren en el cual altos porcentajes de carbono nos dan rotura de una unión soldadacon cargas menores, como son formación de carburos, tensiones internas, entre otros, los cuales estosse deben evitar.

Colabilidad: aptitud que posee un material fundido para llenar un molde, se mide con elespiral de Arquímedes.

Ductilidad: capacidad de soportar la deformación sin romperse, depende de la temperaturay de la velocidad de deformación.

Maleabilidad: capacidad de un metal para extenderse en forma de láminas.

Elasticidad: capacidad de un material para recuperar su forma original después de habersido ejercido una fuerza sobre él.

Plasticidad: capacidad de conservar la nueva forma. Es lo opuesto a la elasticidad.

Fragilidad: al ejercer un esfuerzo el material se rompe sin deformación alguna en muchaspartes.



Fatiga: rotura de un material debido a cargas cíclicas, con un bajo valor de esfuerzo,depende la cantidad de ciclos y del valor del esfuerzo y el tipo de esfuerzo positivo negativo o alterno.

Dureza: resistencia de la superficie de un material a ser rayado o soportar la penetraciónde un cuerpo. Hay distintas forma de medirlas.

Tenacidad: energía absorbida de un material antes de su fractura. Área que esta por debajodel diagrama de esfuerzo-deformación (ensayo de tracción) del material.

Resiliencia: la capacidad del material para absorber o soportar cargas por golpe o impacto.



Materiales para herramientas de corte.

La correcta selección del material es la base para un maquina económico. Un material idealpara herramienta debe ser:

Ser tenaz para resistir desgaste del flanco y deformación.Tener alta tenacidad, para resistir fracturas.Ser químicamente inerte a la pieza de trabajo.Ser químicamente estable, para resistir oxidación y disolución.Tener buena resistencia a cambios bruscos de temperatura.

Acero de alta velocidad: el tungsteno es generalmente el principal elemento de aleación,además de vanadio, cromo, etc.

Acero de alta velocidad súper rápido: se obtienen durezas y resistencia al desgaste a altastemperatura.

Aleaciones fundidas no ferrosas:

Suelen basarse en cobalto, con adiciones de cromo, tungsteno y carbono. No contienenhierro excepto como impureza. El metal no puede forjarse o cortarse fácilmente para darle formacuando esté frío, debe fundirse con la forma necesaria o darle filo con esmeril.

Carburo cementado.

Es un carburo cementado para herramienta hecha de partículas duras de carburo, cementadamediante un aglutinante. Ha predominado en los últimos años presentando el incremento develocidades de corte con larga duración del filo cortante. Es un producto metalúrgico en polvo,hechos con varios carburos diferentes con un aglutinante. Estos carburos son muy duros y los decarburo de tungsteno (WC), carburo de titanio (TiC), carburo de tántalo (TaC), carburo de niobio(NbC) son los principales. El aglutinante suele ser cobalto (Co), pero además los carburos sonsolubles entre sí y pueden formar un carburo cementado sin un aglutinante metálico separado. Laspartículas duras constituyen entre el 60% y el 95% del volumen del material.

Carburos cementados con recubrimiento.

Cerca de los años sesenta se introdujo el uso de carburos cementados con un recubrimientomuy delgado de carburo. Se aumento considerablemente la velocidad de corte y la duración de laherramienta del carburo cementado tradicional al carburo cementado con un recubrimiento de carburo.La ventaja es que posee una gran dureza en el exterior (Espesor de capa de recubrimiento de pequeñosmicrones) manteniendo un cuerpo muy tenaz los principales recubrimientos son, carburo de titanio(TiC), nitruro de titanio (TiN), alumina (Al2O3) y carbonitruro de titanio (TiCN). El carburo detitanio y la alumina son materiales muy duros y de gran resistencia al desgaste, y son químicamenteinertes. El nitruro de titanio no es tan duro pero presenta gran ventaja ya que tiene bajo coeficiente defricción y además menor comportamiento a la formación de cráteres. Se suele poner una capaintermedia dando a la alumina y al nitruro de titanio cualidades de adaptabilidad a cualquier tipo detrabajo, ya que presenta resistencia al desgaste, barrera química y térmica, baja fricción, entre otras.



Cermets-carburos cementados. (Cer: cerámicas, Met: metal)

Las partículas duras se insertan en una matriz de carburo de titanio (TiC), nitruro de titanio(TiN), alumina (Al2O3) y carbonitruro de titanio (TiCN) en vez de depositarla en una matriz decarburo tungsteno. Son ventajosos para altas velocidades de corte, pero poco avance de herramienta,son muy importantes en operaciones de acabado no son capaces de resistir cambios bruscos develocidad. Respecto a los otros carburos que vimos anteriormente presentan las siguientes ventajas:

Igual resistencia al filo cortante.Mejor capacidad y mayor duración para mejores acabados, relación más alta.Alta resistencia al desgaste.

Pero los Cermets tienen:

Deficiente resistencia a rapidez de avance.Deficiente tenacidad a cargas variables.Deficiente tenacidad al desgaste por abrasión.Deficiente resistencia al desbaste por cargas de choque,

Cerámica.

En la actualidad la cerámica, es un nombre genérico para diferentes materiales deherramientas de corte. En sus inicios eran muy quebradizas, debido a mezclas de deficiente calidad demanufactura y aplicación incorrecta.

Los productos de cerámica han tenido un notable avance. Siendo aplicado principalmenteen piezas de hierro fundido, aceros duros y aleaciones resistentes al calor.

Estas herramientas presentan alta dureza en caliente y no reaccionan o reaccionan muypoco con los materiales para trabajar, son durables y trabajan a altas velocidades de corte. Se logranaltas velocidades de remoción de metal con la aplicación correcta.

La cerámica con respecto al acero presenta un tercio de su densidad y muy alta resistencia ala compresión, no así con la tracción, al acero esta equilibrado en resistencia a la compresión con latracción, presenta bajo coeficiente de dilatación, el modulo de elasticidad es del doble que el acero,presenta baja conductividad térmica y la conductividad del acero es alta.

Existen dos tipos de cerámica:

Con base de oxido de aluminio AL2O3.Con base de nitruro de silicio Si3N4.



Cerámica con material base de oxido de aluminio.

Se pueden dividir en tres clases:

Pura.Mezclada.Reforzada.

El material es cerámica pura con base de oxido tiene una resistencia y valores bajos detenacidad, al igual que baja conductividad térmica. Ocasiona esto que el borde cortante se rompa.Pequeñas cantidades de oxido de circonio logran una notable mejora.

La cerámica mezclada presenta mejor resistencia a cambios bruscos de temperaturamediante la adición de una fase metálica. Es menos sensible al agrietamiento debido a una mejorconductividad térmica. No se puede calcular con la tenacidad de los carburos, pero se mejora bastante.La fase metálica consiste alrededor de un 20% a un 40% de carburo de titanio y nitruro de titanio.

La cerámica reforzada con oxido de aluminio es un perfeccionamiento nuevo, se llamatambién cerámica de fibra reforzada, el refuerzo consiste en una fibra llamada bigote. Aumenta demanera importante la tenacidad, resistencia mecánica y también al choque térmico.

El uso de estas cerámicas se aplica en aceros endurecidos, hierro fundido y en corteinterrumpidos.

Material de cerámica con base en nitruro de silicio.

Resiste mejor que las anteriores a choques térmicos y en tenacidad. Es la primera opciónpara mecanizar fundición gris con altas velocidades de remoción del material. Es ideal para mantenerla dureza a altas temperaturas, no posee la estabilidad química de la cerámica con oxido de aluminio.

Los campos de aplicación son el hierro fundido. La fundición gris, hierro nodular, aceroendurecido y algunos aceros.

Con el uso de estas cerámicas se logra en parte ganar espacio a las maquinas rectificadoras,se traduce en un menor costo y mayor rapidez.

No se logro hasta el momento desplazar el trabajo de los carburos cementados frente alacero en corte de metales, pero si se logro en las fundiciones y aceros endurecidos frente a la cerámica.

Hay otros tipos de materiales como el nitruro de boro cúbico, este se utiliza en acerosendurecidos y también en fundiciones y materiales heterogéneos de gran dureza, es el mas duro de losmateriales detrás del diamante. El diamante se utiliza para mejorar el filo en piedras de amolar.



Abrasión.

El maquinado con piedras adquiere importancia, ya que se obtienen superficies controladasde excelente acabado, tolerancias estrechas y además se pueden trabajar con materiales muy duros.

En este maquinado los filos tienen una orientación al azar. Dado que las partículas queconstituyen los bordes cortantes son pequeñas, la profundidad del encaje debe ser pequeña y estosfactores producen una formación variable de viruta, ya que cualquier grano en particular puedeencontrar el material de trabajo con un ángulo de ataque positivo, cero o, en la mayoría de los casosnegativo. Por esta razón las partículas solo pueden deformar la superficie, labrarla o formar virutas.En realidad solo una parte de los granos corta, los demás absorben energía sin cortar, es por eso quepara mecanizar una misma cantidad de material se requiere mas energía con el rectificado que con uncorte de material y hay mayor generación de calor.

Lijado y acabado.

Consiste en friccionar un abrasivo en una superficie, con los granos abrasivos pegados a unrespaldo de papel o tela. Se han logrado técnicas con gran velocidad de remoción de material con unmínimo de calentamiento, realizándose maquinas en forma de cinta o bandas y discos.

Esmerilado.

Por medio de la unión con una sustancia aglutinante adecuada se puede formar el materialabrasivo en una rueda axialmente simétrica, balanceada para alta velocidad rotacional. Los bordes delgrano abrasivo actúan como pequeños dientes cortantes pero con ángulos al azar.

Las principales diferencias con las maquinas de fresar y corte de herramienta monofilo conlas piedras son:

Son los granos muy duros por lo que pueden cortar durezas hasta de 850 HV.Los ángulos de corte tienen una geometría al azar.El paso entre dientes, es mucho menor.El tamaño de las virutas es muy pequeño en esmerilado, comparándolo con otras demás

herramientas.



Composición de las ruedas esmeril.

La figura siguiente ilustra granos abrasivos cementados juntos mediante un materialaglutinante para hacer una rueda abrasiva.

Se deben observar los siguientes puntos en la rueda esmeril:

Material abrasivo:

Carburo de silicio SiC, especificación C dureza escala Moh 9.5 (Diamante = 10). Es ungrano más bien frágil, que tiende a fracturarse debido a las fuerzas que se presentan al esmerilaraceros.

Oxido de aluminio Al2O3, especificación A dureza en escala de Moh 9. Es más tenaz queel anterior por lo que se utiliza para esmerilar aceros.

Tamaño del grano.

Se tritura un abrasivo artificial para obtener granos de aristas agudas que se clasifican porsu tamaño al pasarlos por un tamiz. Un grano 46 indica que las partículas abrasivas solo pasaran porun tamiz que tenga cuarenta y seis 46 aberturas por pulgada en cualquier dirección.

Material aglutinante.

La arcilla vitrificada es el material aglutinante que se utiliza para cementar los granos de lasruedas de precisión. Una rueda de corte delgada o expuesta a cargas de choque o fuerzas lateralescomo las que hay en la limpieza de piezas fundidas, exige un aglutinante menos frágil, se utilizan paraestas aplicaciones caucho o resina sintética para reducir la probabilidad de que una rueda se fracturedebido a cargas de operación.

Detalle de rueda esmeril



Resistencia del aglutinante (grado).

La cantidad de material que rodea a los granos determina en gran medida la fuerzanecesaria para romper un grano de la rueda, propiedad esta que se indica por el término de grado. Elgrado se especifica mediante símbolos de letras.

Indica la fuerza necesaria para romper un grano.

Estructura.

Describe la separación de los granos, es decir compactados o abiertos. Para el mismotamaño de granos, el paso de estos alrededor de la circunferencia de la rueda es mayor para una abiertaque para una cerrada. Es símbolo de estructura es un numero.

Mientras mas bajo es el número es una estructura mas cerrada, cuanto mas grande es unaestructura mas abierta.

A medida que la estructura se hace mas abierta, los poros tienden a aumentar en número ytamaño. La duración de corte de una rueda de estructura abierta es menor que para una rueda deestructura cerrada de las mismas dimensiones, debido a que hay menos granos que se desgasten ydesechen. El mayor paso de los granos mejora el ángulo de ataque de los granos, además se reducenlos efectos de calentamiento por el empleo de ruedas de estructura abierta.

Porosidad.

Se usa para indicar el efecto combinado del tamaño de grano y la estructura. Cuando losgranos son grandes, o la estructura es abierta, el espacio entre granos adyacentes expuestos en la carade la rueda en la que una viruta puede retroceder durante el paso de los granos sobre el material detrabajo será mas grande que cuando los granos sean pequeños o la estructura cerrada. Cuando mas altasea la porosidad o mas abierta la estructura, mayor será el espacio libre entre granos y con más libertadpenetra el refrigerante en la rueda. A veces las ruedas de esmeril se fabrican para que un refrigerantepenetre en una rueda porosa por el montaje central y salga con fuerza centrifuga a la periferia. Estaaplicación del refrigerante efectivamente desaloja virutas de entre los granos cortantes.

Afilado y perfilado en ruedas de esmeril

Afilado

Se utiliza para limpiar cualquier grano desafilado y virutas incrustadas de la superficie decorte de la rueda. Se puede realizar mediante una rueda de estrella afiladora, tallado de muelasabrasivas o por medio de una pieza afiladora.

Blando Mediano DuroE F G H I J K L M N O P Q R S T U V W



Perfilado.

Se utiliza para devolver la forma geométrica a la rueda. También restaura la acción decorte de una rueda desgastada como en el afilado. Los procesos se afectan por:

Desalojo de granos enteros del aglutinante.Desbaste de bordes de granos.

El perfilado con diamante tiende a fracturar los granos a lo largo de planos que hacen unpequeño ángulo con respecto a la dirección del movimiento de grano. El afilado por trituración puedecausar fracturas de corte a lo largo de planos que forman un ángulo grande con respecto a la direccióndel movimiento de grano. Es probable que un grano triturado tengo ángulos de corte más favorables(ángulos de desalojo más grandes, ángulos de ataque o incidencia más pequeño) que el grano perfiladocon diamante.

El afilado por trituración tiende a eliminar granos enteros por fractura de los postes deenlace, en especial en ruedas abiertas donde los poros dan espacio para el colapso de grano, y tambiéntiende a dar filo de corte agudos en cualquier grano fracturado. Una rueda afilada tendrá propiedadesde corte libre pero no producirá un acabado superficial en el trabajo igual al de la misma rueda que sereacondiciono con diamante.

Autoafilado.

Loa duración o vida de un grano que opere en aceros o en materiales de tenacidadsemejante es corta. Afilar una rueda cada vez que sus granos expuestos hayan perdido su eficiencia decorte seria lenta y reduciría la producción en operaciones de esmerilado. Si se obtiene un equilibrioadecuado entre las fuerzas de corte y la resistencia del aglutinante de la rueda, se puede evitar lanecesidad de afilar continuamente la rueda.

Las fuerzas que actúan en un grano aumentan conforme se deteriora el filo cortante, sipermanecen constante otros factores. Por lo tanto la fuerza llega a ser de tal magnitud en el cual odespoja al grano del aglutinante o también pueda fracturar al grano, por lo que se logra el efecto de unautoafilado. Esto conlleva a que haya una perdida en el diámetro de la rueda. Esto se conoce comoautoafilado.

Economía de esmerilado.

El esmerilado tiene dos ventajas económicas principales respecto a otros métodos demaquinado de metal para acabado de superficies.

Debido a un gran número de pequeñas virutas cortadas, es mucho mas fácil trabajar atolerancias mas estrechas y acabados mas finos.

Debido a la alta velocidad de trabajo y al gran numero de bordes cortantes presentados altrabajo, el tiempo tomado para producir un área unitaria de superficie terminada es menor que para losotros procesos de maquinado.

El esmerilado tiende a ser restringido a procesos de acabado debido a que el volumen demetal para remover o eliminar es entonces relativamente pequeño. Las razones principales de estoson:

La gran cantidad de potencia consumida por unidad de volumen de metal removidoeliminado por esmerilado, en comparación con otros métodos

El costo relativamente alto de ruedas de esmerilar por unidad de volumen de metalremovido o eliminado.



Bruñido.

El abrasivo se une en forma de bloque alargado o loza y se hace oscilar mecánicamente almismo tiempo que se presiona contra la superficie. Se utiliza para impartir un excelente acabadosuperficial elimina cualquier parte alza y deja una superficie muy tersa. Para evitar ranuras la piedrade amolar se desplaza hacia ambos lados en la dirección de oscilación.

Lapeado.

Similar al bruñido pero aquí el abrasivo se introduce en forma de suspensión acuosa, entrela pieza de trabajo y una superficie formada al revés, que generalmente es de mármol o un materialsimilar que sea relativamente suave y poroso.

Limpieza con arena o arenado.

Se lanzan partículas de abrasivo a una superficie ya sea con una corriente de airecomprimido o con una solución en una corriente liquida y erosiona el material donde impacta. Tieneaplicación desde eliminación de pequeñas rebabas y en la mejora del acabado superficial hasta laeliminación de la cascarilla y otras materias extrañas así como la superficie, la abrasión de ranuras uorificios en materiales duros, entre otras.



Imágenes para realizar la carpeta.

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