BALANCEO DE LA MUELA ABRASIVA
La calidad de la superficie de una pieza rectificada depende de entre otros factores del balanceo perfecto que se de a la muela. E4ste procedimiento se aplica principalmente en muelas cuyo diámetro es mayor a 200mm. El balanceo de una muela abrasiva es una operación que consiste en equilibrar la parte mas pesada de la muela con contrapesos colocados simétricamente opuesta a esta.
EQUILIBRADO.Los elementos de las maquinas o las herramientas con velocidades periféricas altas deben equilibrarse para evitar calidad de trabajo o el acabado de la superficie y destruyan los cojinetes del husillo de la maquina Los discos de rectificar deben equilibrarse ya preparados, con las brindas y montado en un husillo sobre la balanza o caballetes de equilibrar los discos de rectificar grandes y de alta velocidad se equilibran estáticamente y dinámicamente es decir el desequilibrio se determina en maquinas equilibradas.
RECTIFICADO.Los discos de rectificar correctamente seleccionados se afilan por si solos mediante la rotura de los granos abrasivos. Cuando no sucede así y el disco se embota, se debe ser rectificado. Para el certificado de los cuerpos de rectificar hay que utilizar diamantes de rectificar.
LOS PASOS PARA UN BUEN BALANCEO SON: Rectificar la muela abrasiva diamantando las caras que sean necesarias (derecha, izquierda y frontal). Desmontar la muela abrasiva de la maquina. Colocar el eje para balancear en la muela abrasiva. Colocar la muela en e balanceador. Observar el lado mas pesado de la piedra de acuerdo al nivel. Realizar el primer balanceo colocando las pesas donde sea necesario. Montar de nuevo la piedra en la maquina. Rectificar nuevamente la muela abrasiva. Procedemos a realizar el procedimiento anterior para un segundo balanceo. Rectificar nuevamente la muela abrasiva y dejarla lista para el trabajo.
Para trabajos de rectificar especialmente limpios y preciosos así como para las muelas muy anchas no basta a veces con el equilibrio estático, donde a veces el movimiento de giro lento, o el equilibrio dinámico, con maquinas equilibradoras dinámicas con aparatos indicadores eléctricos es decir determinar la masa centrifuga que equilibra la muela y sus efectos durante el giro rápido de la misma. Después de un largo uso o cuando el desgaste del disco es grande y ya no hay que comprobarlo de nuevo y compensar el desequilibrio que se haya producido.
GENERALIDADES.La muela de rectificar es una herramienta abrasiva utilizada para el arranque de virutadentro de las operaciones de mecanizado con abrasivos. La operación que se realizado con las muelas es el denominado rectificado en el que se elimina material por medio de esta herramienta.El proceso de rectificado se emplean en materiales de gran dureza pudiendo eliminar cantidades muy pequeñas de material, lo que hace posible que las medidas estén dentro de órdenes de 10-6 m y alcanzan una rugosidad superficial muy pequeña. De esta manera se pueden cumplir límites de tolerancias que por otros procesos de mecanizado no sería posible alcanzar como por ejemplo IT5 frente a IT8 en cilindrdo exterior que se conseguía en el torno. No obstante, también se pueden utilizar en materiales blandos, pero adaptándose en cada situación a las características pertinentes. Debido a la dureza y dimensiones de material a eliminar, desaparece la posibilidad de utilizar otro tipo de mecanizado convencional por medio de una herramienta, por ello para trabajos de esta índole el uso de las muelas es el único permisible, haciendo de este un proceso muy determinado en el sector.
PROPIEDADES Tienen un número indefinido de aristas cortantes, formadas por granos abrasivos, y cada uno de estos granos elimina una cantidad muy pequeña del material. Estos granos están unidos por un aglomerante. Los puntos de corte de la muela están situados de forma aleatoria al tener imposibilidad de controlar la posición y forma de cada grano de la muela. La viruta generada no deformada es del orden de 10-6 mLa velocidad de corte puede llegar a los 4000 m/minLa energía consumida en este proceso es muy alta, siendo el 10% de esta energía empleada la consumida por la muela. El 80% de la energía es perdida en forma de calor La velocidad de arranque de material es muy bajas, del orden de 300mm3/min Operaciones de mecanizado en las que se emplean muelas Tronzado y ranurado: en mecanizado por abrasivos esta operación obtiene acabados de alta calidad, difíciles de encontrar en otros tipos de mecanizado. Para la realización de esta operación se utilizan muelas delgadas con aglomerante orgánico.Afilado de herramientas: es de uso común realizar afilados con este tipo de mecanizado, lo que se conoce popularmente como "lijar".Amolado: elevada cantidad de material eliminado, proceso manual Desbardado: mayor eliminación de material que el proceso anterior, ya que en éste no se tiene en cuenta el resultado final.Rectificado: aumentar calidad superficial, dimensional y de forma. Procesos industriales de superacabado: aumenta más si cabe que en el anterior caso el resultado final, obteniendo las mejores calidades posibles en mecanizado, creando muy poca cantidad de viruta debido a su baja eliminación de material.
Una muela está constituida por el grano abrasivo y el aglutinante. 1-ABRASIVO El objetivo del abrasivo es la eliminación del material, siendo su parámetro fundamental el tamaño de grano en cuanto al tamaño de huella que va a quedar. A mayor tamaño de grano, mayor velocidad de arranque de material pero peor rugosidad y acabado superficial. Por esta razón se suelen utilizar muelas de grano basto para operaciones de desbaste y muelas de grano fino, con mucho menor rendimiento volumétrico, para operaciones de acabado. Las características ideales del grano abrasivo son: Que todos los granos tengan el mismo tamaño, ya que esto afecta al acabado superficial final. Que sean tenaces. Que sean duros, para poderlos emplear en materiales duros. Que sean granos resistentes al desgaste. Los tipos de abrasivos más empleados son: Alundum o Corindón (Al2O3) Diamante natural o sinterizado Borazón (NB) Carborundum (CSi) De menor a mayor dureza, estarían ordenados de la siguiente manera:
Alundum o Corindón (2100 kp/mm²) – Carborundum (2400 kp/mm²) – Borazón (4700 kp/mm²) – Diamante sinterizado (7000 kp/mm²) (superabrasivo) Según su dureza se usa para materiales tales como aceros o hierros (los más blandos) hasta el afilado de metales duros y aceros de matricería (los más duros). 2-AGLUTINANTE El aglutinante, como su nombre indica, es el encargado de hacer permanecer unidos a los granos de abrasivo durante las operaciones de rectificado. La principal característica de los aglutinante es su capacidad de conservar el abrasivo ante los esfuerzos de corte y fuerzas centrifugas. Las características ideales del aglutinante son: Que sean resistentes al ataque de los fluidos de corte. Que sean resistentes al calor. Que sean tenaces. Los tipos de aglutinante más utilizados son: Cerámico: son los más empleado en la industria. No se ven afectados por el ambiente pero son frágiles. Son mezclas de feldespatos, arcillas y cuarzo tratados entre 1300 y 2000ºC. La velocidad máxima periférica que admiten sin perder el abrasivo es 30m/s. Aglomerantes orgánicos y resionides: poseen mayor flexibilidad y tenacidad que los anteriores. Son cauchos, bakelitas, gomas o lacas. La velocidad máxima periférica que admiten sin perder el abrasivo es 80m/s.Metálicos: formados por discos de algún matrial en cuaya superficie se pone una capa de material más blando (tipicamente Aluminio) donde se encuentra disperso un superabrasivo. La velocidad máxima periférica que admiten sin perder el abrasivo es 250m/s. Minerales: son los más baratos pero presentan problemas al ser hidroscópicos por lo que no se utilizan en la industria.
Si el grado de la muela es bajo, esto quiere decir que los granos se desprenden fácilmente y se desgasta rápidamente, pero a su vez, esto general que aparezcan granos nuevos, lo que se le llama auto-afilado. Por otro lado, el grado de la muela es alto, los granos están fuertemente sujetos y tiene una larga vida útil, pero a su vez, estos granos se desgastan y pierden su capacidad de corte, lo que implica que tocará afilar y limpiar la muela, lo que se llama reavivar la muela.
Las muelas de bajo grado se suelen emplear para: Velocidades de muela altas. Velocidades de la pieza bajas. Superficies de contacto entre material y muela amplias. Materiales muy duros. En cambio, las muelas de alto grado se suelen emplear para: Velocidades de muela bajas. Velocidades de la pieza altas. Superficies de contacto entre el material y muela pequeñas. Materiales blandos. ESTRUCTURA DE UNA MUELA La estructura es la densidad de granos dentro del aglomerante y los poros que tiene. Por una parte, los granos pueden estar juntos y no existir espacios sin aglomerante siendo así una estructura muy cerrada. Por otra parte, pueden estar separados y que tenga una gran porosidad siendo así una estructura abierta. Las muelas con muchos poros permiten la utilización de granos finos, por lo que circula mejor el líquido refrigerante, tienen mayor velocidad de rotación y son muy buenas para el rectificado de piezas que con el sobrecalentamiento pudieran estropearse. El lado negativo, es que su productividad es baja. IDENTIFICACION DE LAS MUELAS Para establecer las características de las muelas, existe una norma que establece unos símbolos con todos los datos para su identificación:
Tamaño del grano Grueso
Medio
Fino
Finísimo
10 - 12 - 14 - 16 - 18 - 30 - 36 - 46 - 70 - 80 - 90 - 100 - 120 - 220 - 240 - 280 20 - 24 54 - 60 150 - 180 320
Grado DEFG
HIJK
LMNO PQRS TUVWXYZ
Muy Blanda Blanda Media Dura
Durísima
Estructura Compacta o cerrada
Porosa o abierta
1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 9 - 10 - 12 - 14 - 16
Aglomerante Vitrificado o cerámico Baquelita Elástico Metálico Silicato
Obteniendo así un código de 5 caracteres más las siglas del fabricante al final, como por ejemplo: B30N5Mx TIPOS DE RECTIFICADOS DE MUELAS Los parámetros principales son: Velocidad periferica de la muela.
Profundidad de pasada y velocidad de avance de la muela. CARACTERISTICAS DE LAS MUELAS Para diferenciar los tipos de rectificado cabe destacar, rectificado de superficies de revolución y rectificado de superficies planas, en el segundo caso se distinguen el rectificado frontal y el rectificado tangencial, y respecto al rectificado de superficies de revolución, se divide en rectificado exterior e interior, los dos con la opción de "con centros" o "sin centros". MONTAJE DE LAS MUELAS Cuando montamos una muela en una rectificadora, debemos realizar ciertas operaciones para que la misma quede en condiciones de realizar correctamente el rectificado de la superficie que deba tratar; entre estas operaciones están el equilibrado de la muela, sujeción de la misma en el eje y diamantado de su superficie. Si la muela no está correctamente centrada o tiene un desequilibrio apreciable, el perfil resultante, al rectificar una superficie plana. Debemos tener presente que en una rectificadora existen dos movimientos como son el circular de la muela y el de vaivén de la mesa que contiene la superficie a rectificar o en el caso de que la pieza a rectificar sea un eje existirán dos movimientos circulares, el de la muela y el del eje. FORMAS DE LAS MUELAS.Existen variedad de formas de las muelas para el rectificado, cada una con un uso especifico. Para rectificar superficies cilindricas se emplean la a) y la b), para el rectificado plano se emplean las muelas de la forma c), para el afilado de herramientas se emplea la d), para afilar herramientas también y sierras se emplea la e), para desbardar fundiciones se emplean la f) y la g), la h) como su nombre indica para rectificar filetes de roscas y finalmente la i) para rectificar perfiles o dar formas.
