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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE QUERÉTARO LABORATORIO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

MANUAL DE OPERACIÓN RECTIFICADORA DE SUPERFICIES CILÍNDRICAS

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INDICE 1. INTRODUCCIÓN ............................................................ 3 DESCRIPCIÓN E ILUSTRACIÓN DE LAS OPERACIONES QUE PUEDE REALIZAR EL EQUIPO............................................................................................. 3 CARACTERÍSTICAS.................................................................................................. 3 RECTIFICADO DE DIÁMETROS EXTERIORES ................................................. 3 RECTIFICADO DE PIEZAS CÓNICAS ................................................................ 6 RECTIFICADO INTERNO.................................................................................... 6 ACABADO SUPERFICIAL ................................................................................... 7 PULIDO BASTO ................................................................................................... 7 EQUIPO Y SUS PARTES ...................................................................................... 7 HERRAMIENTAS Y CARACTERISTICAS ........................................................... 12 RUEDA ABRASIVA............................................................................................. 12

2. AJUSTES/INSTALACIÓN/SEGURIDAD ..................... 13 3. OPERACIÓN ................................................................ 14 PROCEDIMIENTO PARA USAR LA RECTIFICADORA DE CILINDRICA UNIVERSAL EN LA FABRICARON DE UNA PIEZA.......................................... 14 PARA USAR EL MODO AUTOMATICO............................................................. 16

4. MANTENIMIENTO ........................................................ 17 5. POSIBLES FALLAS Y SOLUCIONES......................... 17 6. EQUIPO AUXILIAR ...................................................... 17 HERRAMIENTAS ADICIONALES PARA LA OPERACIÓN DEL RECTIFICADON EN SUPERFICIES CILÍNDRICAS ......................................... 17

7. APÉNDICE.................................................................... 19 LIMPIEZA DE LA PIEDRA ABRASIVA CON PUNTA DE DIAMANTE ........... 19

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1. INTRODUCCIÓN

DESCRIPCIÓN E ILUSTRACIÓN DE LAS OPERACIONES QUE PUEDE REALIZAR EL EQUIPO El rectificado es una operación que se efectúa en general con piezas ya trabajadas anteriormente por otras máquinas herramientas hasta dejar un pequeño exceso de metal respecto a la dimensión definitiva. El rectificado tiene por objeto alcanzar en las dimensiones tolerancias muy estrictas y una elevada calidad de acabado superficial; se hace indispensable en el trabajo de los materiales duros o de las superficies endurecidas por tratamientos térmicos. Las herramientas empleadas son esmeriles. Como Su nombre lo indica, esta maquina se usa principalmente para rectificación de superficies cilíndricas, aunque pueden rectificarse también superficies cónicas y de formas simples. ´ CARACTERÍSTICAS Distancia entre puntas

1500 y 1000mm

Altura de puntas

180mm

Ancho de la bancada

270mm

Diámetro del husillo del cabezal

55mm

Cono Morse contrapunto

#4

Velocidades del husillo

12

RPM del husillo

26 a 2100

Potencia motor

5.5 HP

Altura de puntas sobre carro transversal 100

RECTIFICADO DE DIÁMETROS EXTERIORES

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Es una de las operaciones mas comunes que se puede realizar en una rectificadora cilíndrica, y consiste en la eliminación de cualquier especificación o no conformidad de calidad que se obtiene de operaciones que la anteceden como puede ser un desbaste con el torno, y en ciertos casos se trata de dar a la pieza dimensiones lo mas aproximadas a su valor nominal para que puedan desarrollar la función con la cual fueron diseñadas. Estas máquinas herramientas efectúan el trabajo a que están destinadas realizando el esquema de movimientos que se describe a continuación. El movimiento de corte consiste en una rápida rotación del esmeril en torno a su eje, con un sentido tal que la velocidad periférica en la zona de contacto con la pieza se dirija hacia abajo. Esta velocidad debe ser la máxima posible en compatibilidad con la resistencia del esmeril, cuyo aglomerado está solicitado por fuerzas centrífugas. El movimiento de avance periférico pertenece a la pieza y consiste en una rotación en torno a su propio eje. Su sentido tiene que producir una velocidad relativa entre la pieza y el esmeril igual a la suma de ambas velocidades y simultáneamente debe impedir una acción de arrastre sobre la pieza. Sirve para alimentar, en una sección transversal dada, nuevo material para arrancar y, por tanto, su velocidad depende del propio material, de la profundidad de la pasada y de la longitud del arco de contacto entre la pieza y el esmeril. El movimiento de avance axial es una traslación axial de la pieza para la alimentación longitudinal. Su entidad depende del material en elaboración, de las dimensiones de la pieza, del grado de acabado deseado y, en todo caso, no debe superar el valor de la anchura del esmeril.

El movimiento de regulación radial es intermitente; se comunica al esmeril al final de cada pasada completa y la desplaza una longitud igual a la profundidad de la pasada. En el rectificado exterior para el desbastado de los aceros, las pasadas suelen ser de 0,02-0,06 mm y para el acabado, de 0,005-0,02 mm.

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Esto lo podemos ver mas claramente en el desarrollo de las operaciones (practica).

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RECTIFICADO DE PIEZAS CÓNICAS La pieza cuando es sostenida entre centros, se rectifica de la misma manera que la pieza paralela, excepto que se gira el cabezal de la rueda a la mitad del ángulo incluido en el cono. Debe verificarse la precisión del cono después de ser limpiado, puede sujetarse en un mandril o entre centros, girando el cabezal de la rueda al ángulo deseado y rectificado la superficie cónica con la cara inclinada de la rueda.

RECTIFICADO INTERNO Se define como el acabado preciso de perforaciones en una pieza de trabajo mediante una, rueda de rectificado. Cabe señalar que el rectificado interno con maquinas especializadas. La rueda avanza hacia la pieza automáticamente hasta que la perforación alcanza el diámetro interno requerido. Este tipo de rectificado también puede realizarse en la rectificadora cilíndrica universal y el torno pero su eficiencia es menor. En la mayoría de las operaciones de rectificado interno, la pieza gira sobre un mandril montado en el husillo del cabezal.

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ACABADO SUPERFICIAL Este proceso produce un terminado superficial extrafino; además, se eliminan las marcas de la herramienta y se alcanzan tolerancias muy estrechas.

PULIDO BASTO Es un proceso abrasivo a poca velocidad. En él se utilizan piedras de grano fino abrasivas para eliminar cantidades muy pequeñas de metal, que por lo general dejan otros procesos de esmerilado. La cantidad de metal que se elimina suele ser inferior a 0.005 pulg (0.13 mm). Debido a las bajas velocidades se reducen el calor y la presión, obteniéndose un excelente control metalúrgico y de tamaño.

EQUIPO Y SUS PARTES La denominación rectificadora cilíndrica cubre una gran cantidad de máquinas herramientas para rectificado, inclusive las que rectifican piezas de trabajo montadas entre centros; piezas de trabajo en extremo pesadas montadas entre chumaceras; rectificado sin centros y rectificado interior, ya sea con la pieza suelta en un mandril o en la forma de sujeción sin centros. El rectificado es una operación que se efectúa en general con piezas ya trabajadas anteriormente por otras máquinas herramientas hasta dejar un pequeño exceso de metal respecto a la dimensión definitiva. El rectificado tiene por objeto alcanzar en las dimensiones tolerancias muy estrictas y una elevada calidad de acabado superficial; se hace indispensable en el trabajo de los materiales duros o de las superficies endurecidas por tratamientos térmicos.

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CABEZAL

CABEZA PARA RECTIFICADO INTERNO

CABEZAL DE LA RUEDA

MESA SUPERRIOR

BASE PARA CONTRA PUNTO

MESA INFERIOR

BASE VOLANTE TRANSVERSAL DE LA MESA

MANIVELA DE AVANCE TRANSVERSA L

DESCRIPCIÓN DE LA FUNCIÓN DE CADA PARTE. •

BASE: Es una sola pieza de hierro fundido donde se coloca la mesa.

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MESA: Esta se desliza sobre dos guías, con medios hidráulicos y mecánicos para permitir el movimiento. La mesa se compone por la mesa inferior, que se encuentra sobre las guías y la mesa superior.

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EL CABEZAL DE LA RUEDA: Se encuentra ubicado sobre una corredera transversal en la parte posterior de la maquina. Las guías sobre las que esta montada se encuentran en ángulo recto con las guías de la mesa, lo que permite que el cabezal avance hacia la pieza y hacia la mesa ya sea de forma automática o manual.

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UNIDAD DEL CABEZAL: Esta cargada en el extremo izquierdo de la mesa y tiene un motor que realiza el giro de la pieza a maquinar. Al montarse la pieza entre centros comienza a girar; el rectificado de la pieza genera diámetros mas rectos, concéntricos con la línea central de la pieza.

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BASE PARA CONTRAPUNTO: Se ubica en el extremo derecho de la mesa y se puede ajustar a lo largo de la misma; este se encarga de soportar el extremo derecho de la pieza, mediante el punto fijo sobre el que se monta, cargando mediante un resorte la tensión adecuada.

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SOPORTE FIJO CENTRAL: Puede montarse sobre cualquier punto sobre la mesa, en el cual se soporta el extremo derecho de la pieza, cuando se necesita un rectificado en el extremo de la pieza, dentro del rectificado externo; o también cuando se requiere un rectificado interno en las piezas largas.

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SOPORTE FIJO: Este es el apoyo para piezas delgadas y largas, debido a que evita que se doblen. El movimiento de la pieza se elimina por medio de soportes ajustables por delante y por debajo de la pieza, al igual que el anterior también se puede colocar en cualquier punto a lo largo de la mesa.

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CABEZA PARA RECTIFICADO INTERNO: Sobre el cabezal de la rueda hay sujeto mediante una placa en forma de bisagra, un grupo abatible completo con motor, correa y mandrino para rectificar interiores. El sistema abatible hace que el empleo de la maquina resulte muy practico para el rectificado de superficies interiores.

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VOLANTE TRANSVERSAL DE LA MESA: Este aditamento es el que a base de engranes hace mover la mesa, a la hora de girar el volante, la mesa tiende a moverse sobre la mesa inferior de izquierda a derecha o viceversa.

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MANIVELA DE AVANCE TRANSVERSAL: Esta rueda genera el movimiento del cabezal de la rueda, hacia la pieza o en dirección contraria para lograr un buen rectificado. 9

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PALANCAS PRINCIPALES:

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1. Palanca de seguro para trabajo manual. 2. Palanca que mide la trayectoria del automático de la mesa. 3. Palanca para cambiar las RPM de la rectificadora. 4. Perilla de encendido del cabezal de la rueda. 5. Perilla de encendido del automático con dos modalidades con o sin aplicación de refrigerante. 6. Perilla de encendido de cabezal. 7. Palanca para fijar la mesa y la entrada del automático. 8. Perilla reguladora de avance transversal. 9. Seguro para el avance en automático.

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COMPONENTES PRINCIPALES

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1. Chuck (husillo) para fijar la pieza a rectificar. 2. Palanca de velocidades para el cabezal. 11

3. Palanca para tensión. 4. Palanca para ajuste de contrapunto. 5. Base para contrapunto. 6. Tornillo de ajuste. 7. Piedra para rectificar exteriores. HERRAMIENTAS Y CARACTERISTICAS

RUEDA ABRASIVA Para obtener una acción uniforme de corte, los granos abrasivos están graduados en varios tamaños, indicados por los números de 4 al 600. El número indica la cantidad de aberturas por pulgadas lineales en una criba estándar, a través de la que pasaría la mayor parte de ¡as partículas de un tamaño específico. Los granos cuyos tamaños van del 4 al 24 se llaman “gruesos”; los de 30 a 60 se denominan “medianos”, y los que van del 70 al 600 se conocen como “finos”. Los granos finos producen superficies más lisas que los gruesos, pero no pueden eliminar tanto metal como éstos. Los materiales aglomerantes tienen los siguientes efectos en el proceso esmerilado: 1.Determinan la resistencia y la velocidad máximas de la muela. 2.Determinan si la rueda debe ser rígida o flexible. Establecen la fuerza disponible para retener las partículas. Si para desprender los granos se requiere sólo una pequeña fuerza, se dice que la muela es suave. Para los materiales suaves se utilizan muelas duras, y para los materiales duros, muelas suaves. Los materiales aglomerantes que se utilizan son los de vitrificado, silicato, caucho o hule, resinoides, lacas y de oxicloruro.

ESTRUCTURA O ESPACIAMIENTO DE LOS GRANOS

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La estructura se relaciona con el espaciamiento de los granos abrasivos. Los materiales dúctiles y suaves requieren un mayor espaciamiento para acomodar las virutas relativamente grandes. Un acabado fino requiere una muela con poco espaciamiento intergranular.

VELOCIDADES La velocidad de las ruedas depende de su tipo, del material aglomerante y de las condiciones de operación. Las velocidades de las ruedas varían entre 4500 y 18000 pie/min (entre 1 400 y 5 500 m/min). Las velocidades

de

trabajo

dependen del tipo de material, de la operación de esmerilado y de la rigidez de la máquina. Las velocidades de trabajo varían entre 15 y 200 pie/min. AVANCES El avance transversal depende del ancho de la muela o rueda de amolar. Para un esmerilado de desbaste este avance varía de un medio a tres cuartos del ancho de la rueda. Para el acabado se requiere un avance más pequeño, que varía entre un décimo y un tercio del ancho de la muela. PROFUNDIDAD DE CORTE Las condiciones de esmerilado de desbaste determinan la máxima profundidad de corte. En la operación de acabado la profundidad de corte suele ser pequeña, de 0.0005 a 0.001 pulg (de 0.013 a 0.025 mm). Es posible lograr buen acabado superficial y poca tolerancia mediante el “chisporroteo” o dejando que la rueda se desplace sobre la pieza de trabajo sin aumentar la profundidad de corte, hasta que se apagan o extinguen las chispas.

2. AJUSTES/INSTALACIÓN/SEGURIDAD

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3. OPERACIÓN PROCEDIMIENTO PARA USAR LA RECTIFICADORA DE CILINDRICA UNIVERSAL EN LA FABRICARON DE UNA PIEZA. 1.- Antes de la utilización de la maquina debe contar con el equipo mínimo necesario de seguridad como son: lentes de seguridad, zapatos y bata (opcional).

2.- Asegúrese que la maquina este apagada y que no falte nada en la maquina. 3.- Coloque la pieza a rectificar (cilindro) en la abertura del husillo, usando la llave para husillo, úsela para abrir si es necesario y apriete para que sostenga la pieza.

4.- Si la pieza a maquinar es larga puede tender a vibrar por lo que se recomienda usar el contrapunto. Para el uso de un contrapunto la pieza en una

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de sus caras debe tener un orificio en el centro, ya sea hecho con taladro o en torno. 4.1.- Coloque el contrapunto en la base para contrapunto (el contrapunto debe ser encajado hasta que tope). Jale de la palanca para tensión y atornille la rueda de la base (suficiente con la fuerza del brazo).

4.2.- Aproxime la base hasta que el contrapunto (la punta) encaje en el orificio y apriete con la perica el tornillo de ajuste de la base para fijar esta misma.

5.- Compruebe que el esmeril esta suficientemente alejado de la pieza a maquinar al menos 2 ó 3 cm. ajustando esta distancia con la manivela de avance transversal. 6.- Verifique la velocidad de giro que necesita para el cabezal, (si es principiante colóquela la palanca en 1) debe de saber el diámetro y material a rectificar para poder seleccionar una velocidad. 7.- Encienda el cabezal así como el motor que hace girar la piedra.

8.- Aproxime la piedra con la manivela de avance transversal hasta que apenas roce la pieza (preferentemente en el extremo de la pieza contrario al husillo), las chispas deben estar dirigidas hacia abajo.

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9.- Comience a dar avance lento hacia la pieza con la manivela de avance transversal según lo requiera, dando la profundidad que desea (debe ser dividida, no toda la profundidad de un solo tajo, esto es que después de cada pasada ida-regreso aumente otro tanto de profundidad). 10. Para dar una pasada ida-regreso mueva la mesa de izquierda a derecha con el volante transversal de la mesa (tenga cuidado de no golpear el husillo ó el contrapunto con la piedra esmeril) y continúe repitiendo los pasos 9 y 10 hasta lograr el resultado deseado. 11.- Cuando se concluya, aleje le piedra de la pieza con la manivela de avance transversal y apague todo el equipo. Nota: no toque el área rectificada debido a su temperatura, use guantes en caso de hacerlo. 12.- .- Para quitar la pieza: afloje el tornillo de ajuste y haga retroceder a la base para contrapunto, afloje la palanca para ajuste así como la rueda, haga palanca con la perica para quitar el contrapunto (herramienta). Después afloje el husillo con la llave para husillo y saque la pieza. PARA USAR EL MODO AUTOMATICO Nota: Previamente debe operar hasta el paso #7 para usar el modo automático. 1.-

Ajuste la velocidad de la mesa con la palanca de revoluciones de la

rectificadora (esto es según el material y el diámetro del mismo si es principiante colóquelo en velocidad 1). 2.- Ajuste los seguros para avance en automático, según el largo de pieza verificando esto con el volante transversal de la mesa (los seguros deben cambiar de posición a la palanca de trayectoria de automatizo de la mesa). 3.- La palanca de seguro para trabajo manual debe estar abajo.

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4.- Ajuste el avance transversal que tendrá la piedra mediante

la perilla

reguladora de avance transversal (esta avanzará de manera automática después de cada pasada y de que los seguros cambien de dirección a la palanca de trayectoria) 5.- Una vez que se tiene la seguridad de no golpear el husillo ó el contrapunto con la piedra, encienda el automático. 6.- Aproxime la piedra con la manivela de avance transversal hasta que apenas roce la pieza (preferentemente en el extremo de la pieza contrario al husillo), las chispas deben estar dirigidas hacia abajo. 7.- suba la palanca de seguro para trabajo manual y la maquina deberá comenzar a funcionar en automático. 8.- Cuando se concluya, baje la palanca de seguro para trabajo manual, aleje le piedra de la pieza con la manivela de avance transversal y apague todo el equipo. Nota: no toque el área rectificada debido a su temperatura, use guantes en caso de hacerlo. 11.- Para quitar la pieza: afloje el tornillo de ajuste y haga retroceder a la base para contrapunto, afloje la palanca para ajuste así como la rueda, haga palanca con la perica para quitar el contrapunto (herramienta). Después afloje el husillo con la llave para husillo y saque la pieza.

4. MANTENIMIENTO 5. POSIBLES FALLAS Y SOLUCIONES 6. EQUIPO AUXILIAR HERRAMIENTAS ADICIONALES PARA LA RECTIFICADON EN SUPERFICIES CILÍNDRICAS

OPERACIÓN

DEL

CONTRA PUNTO

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Esta herramienta es comúnmente utilizada para proporcionar un segundo soporte en piezas largas, tanto para rectificado de superficies cilíndricas, como para torneado. Evita la vibración de la pieza que se da cuando tiene un solo punto de soporte. VENTAJAS: • Maquinados de una sola pieza. • Templados y rectificados. • Tres valeros de precisión con sellos de Neopreno. • Están lubricados con una grasa especial que NO necesita lubricación posterior. • Precisión: cono 1-4 .003”, 5-6 .0004” UTILIZACIÓN La herramienta se coloca en una base para contra punto que se fija a la mesa de trabajo (torno o rectificadora), la herramienta es firmemente sostenida y colocada por la punta en el centro de una de las caras de la pieza previamente taladrada. LLAVE PARA HUSILLO La llave para husillo es comúnmente utilizada para apretar o aflojar el husillo que es la parte de la maquina que sujeta la pieza. Es importante que al colocar la pieza en el husillo el apriete sea suficiente como para no soltar la pieza, de lo contrario esto puede ocasionar daños ala maquina y peor aun al operador.

PERICA O LLAVE STEELSON Esta herramienta cuenta con gran variedad de usos, comúnmente para aflojar o apretar tuercas, pernos, tornillos, etc. Generalmente cuando se desconoce la

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medida del elemento de sujeción o cuando se carece de una llave a medida, y por lo tanto esta resulta una herramienta muy versátil y cómoda, para usar, con la pequeña desventaja que se requiere de un espacio amplio para maniobrar según su tamaño. En nuestro caso hemos utilizado esta herramienta para fijar la base del contrapunto a la mesa y usarla como palanca para sacar el contrapunto de su base.

PUNTA DE DIAMANTE Accesorio que cuenta con un diamante en la punta, es utilizado para dar limpieza a los esmeriles que se usan en el rectificado. Debido a la dureza que posee el diamante le es posible rebajar una capa cuando la piedra esta tapada por el desgaste del uso, es una herramienta que requiere de mucho cuidado y precaución, como ya se menciono la dureza del diamante lo hace frágil, además de no ser una herramienta económica.

Punta de diamante

7. APÉNDICE LIMPIEZA DE LA PIEDRA ABRASIVA CON PUNTA DE DIAMANTE 1. Cuando la piedra esta demasiado sucia, tapada o desgastada por el uso, esto es cuando el rectificado se dificulta y no deja el acabado que deseamos, es necesario hacer una limpieza del esmeril.

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2. Coloque la punta de diamante en la prensa, según el tipo de su punta puede usar herramientas para sostenerla, por ejemplo una prensa. 3. una vez ajustada la punta de diamante en una posición de 10 a 15 grados con respecto de la piedra (sin tocar la piedra).

4. Encender el cabezal de la piedra

y aproximar con la

manivela de

avance transversal del esmeril a la punta. 5. Retire la capa sucia a lo largo de toda la piedra hasta que recupere su color original.

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