LA RECTIFICADORA

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN VALENCIA PROCESOS DE MANUFACTURA

LA RECTIFICADORA

Estudiante: Génesis Colmenares C.I: 23.427.984 Escuela: 45 Prof. Raúl Ramos

Valencia, octubre 2019

La Rectificadora

Es una máquina-herramienta que se emplea en el mecanizado de alta precisión, para conferirle a la pieza tratada tolerancias muy ajustadas y superficies extremadamente pulidas.

Aunque la rectificadora mantiene una gran similitud con el torno o la fresadora, en cuanto a las partes que la componen, el proceso de mecanizado difiere con estas últimas en el empleo de muelas abrasivas en vez de cuchillas.

Principio de funcionamiento Las rectificadoras para piezas metálicas consisten en un bastidor que contiene una muela giratoria compuesta de granos abrasivos muy duros y resistentes al desgaste y a la rotura.

La velocidad de giro de las muelas puede llegar a 30.000 rpm, dependiendo del diámetro de la muela.

¿Cómo funcionan las Rectificadoras?

El mecanizado de piezas por abrasión es uno de los tres procesos que eliminan material de una pieza a fin de darle forma y modelarla de acuerdo a su aplicación posterior. Se diferencia de los otros procesos de mecanizado porque la remoción de material es relativamente pequeña, por lo que se trata más bien de un proceso de acabado de piezas y la herramienta que se emplea para ello es una muela abrasiva, constituida por granos de cuarzo, carburo de silicio, carborundum o corindón y un aglutinante.

Las máquinas empleadas en el rectificado se conocen como rectificadoras y puesto que existen varios tipos distintos de rectificado la industria también cuenta con la correspondiente multiplicidad de rectificadoras.

Objetivos del rectificado 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 muelas giratorias.

Herramientas de la rectificadora La herramienta comúnmente usada en la rectificadora es la muela. Las muelas se fabrican con materiales abrasivos cuya superficie, al ser girada a gran velocidad, produce el desbaste, o limpieza de rebabas de la pieza a mecanizar. Existe una variedad de muelas de diversas formas y tamaño de grano, todas normalizadas por estándares internacionales.

Elementos de la rectificadora En la rectificadora podemos distinguir las siguientes partes: 

Cuerpo de la rectificadora: está compuesto por el elemento resistente principal que soporta el husillo, el motor y los diferentes mecanismos que generan el movimiento principal.

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Mesa porta piezas: es una superficie de trabajo y apoyo de la pieza, que puede ajustarse horizontalmente mediante unas guías (estas se pueden desplazar manual o automáticamente generando el movimiento de avance de la pieza).

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Brazo: es un elemento que sustenta y rigidiza el árbol porta muelas.

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Husillo: recibe la energía del motor y genera el movimiento en el sentido deseado para transmitirlo al árbol porta muelas Volante con tambor graduado: se utiliza para desplazamientos del carro.

Tipos de Rectificadora

1) Rectificadoras planas o de superficie Estas máquinas son las que presentan el manejo más sencillo, ya que constan solamente de un carro longitudinal que otorga el movimiento de translación a la pieza y la muela, que imprime el movimiento de rotación. Se distinguen dos subtipos según la posición de la muela: 

a) Rectificadoras frontales: la muela gira sobre un husillo vertical, trabaja plana contra la pieza y se desplaza con un movimiento rectilíneo. Se utilizan generalmente para la eliminación rápida del material, aunque algunas máquinas pueden lograr una elevada precisión.

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b) Rectificadoras tangenciales: la muela gira sobre un husillo horizontal, trabaja de canto sobre la pieza y se desplaza con un movimiento circular y pendular. Se utilizan para trabajos de alta precisión en superficies planas sencillas, superficies abocinadas o inclinadas, ranuras, superficies planas próximas a hombros, superficies empotradas y perfiles.

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Rectificadoras tangencial y frontal Como lo implica su nombre, estas rectificadoras se emplean para piezas planas,

generalmente mecanizadas en otras máquinas del taller, como tornos, fresadoras y limadoras. Las piezas fijan a la mesa mediante una placa de sujeción magnética y se pueden mover manual o mecánicamente bajo la muela abrasiva. La máquina está provista de una bomba interna y una red de tubos para la aplicación y recirculación automática de un líquido refrigerante para la pieza y la muela. La figura de abajo esquematiza las partes principales de una rectificadora tangencial.

Las piezas mecanizadas con este tipo de rectificadoras son, por ejemplo, cojinetes, matrices, guías, placas, aros o segmentos de pistón, moldes, pines y perfiles para utillajes.

Las dimensiones de las piezas pueden variar entre 40 cm y 6 metros de largo, y entre 70-80 cm y 1 metro de largo, lo que da una idea de las dimensiones y solidez de las máquinas.

2) Rectificadoras cilíndricas La rectificadora cilíndrica puede funcionar de una variedad de formas, sin embargo, la pieza debe tener un eje central de rotación. Esto incluye pero no se limita a las formas tales como un cilindro, un cono, una elipse, una leva o un cigüeñal. También se distinguen varios subtipos: 

a) Rectificadoras cilíndricas externas: el rectificado se realiza en la superficie externa de una pieza entre centros, los cuales permiten la rotación de la misma. A su vez, la muela también gira en la misma dirección cuando entra en contacto con la pieza, tal como muestra la siguiente figura.

Dónde: a) representa el movimiento de rotación de la muela; b) representa el movimiento de rotación la pieza; c) representa el avance en profundidad que determina el espesor de la viruta y d) representa el avance lateral, ya sea de la pieza (esquema 1) o de la muela (esquema 2).

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b) Rectificadoras cilíndricas internas: el rectificado se realiza en el interior de una pieza. La muela abrasiva es siempre menor que el ancho de la pieza. Un anillo metálico sostiene a la pieza, imprimiéndole el movimiento, como indica la siguiente figura.

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Dónde: a) cabezal del husillo portapiezas; b) anillo metálico de sujeción; c) pieza; d) muela; e) husillo portamuela; y f) cabezal del husillo portamuela.

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c) Rectificadoras sin centros: este tipo de máquinas rectifican piezas cilíndricas de dimensiones pequeñas, como casquillos, bulones o pasadores. El mecanismo consta de dos muelas que giran en el mismo sentido, entre medio de las cuales se coloca la pieza, sin sujeción (por eso el mecanismo se denomina “sin centros”) que gira en sentido opuesto al de las muelas, impulsada por el movimiento de la muela de arrastre, que está inclinada un cierto ángulo de entre 1 y 5 grados, dependiendo de la dureza del material a rectificar y del diámetro de la pieza. La figura de abajo muestra un esquema del proceso.

Dónde: a) guía; b) muela; c) muela de arrastre y se observa la pieza cilíndrica entre ambas muelas.

3) Rectificadoras universales Se trata de las máquinas que ofrecen mayor capacidad de trabajo, ya que mecanizan cuerpos de revolución. Con estas máquinas de gran robustez y envergadura se logra el rectificado tanto de exteriores como interiores de árboles de levas, cigüeñales, interiores de cilindros, conos, camisas y muchas otras piezas.

El carro longitudinal de la máquina proporciona el movimiento de traslación a las piezas en rotación a través de su avance y retorno automático provisto por un mecanismo hidráulico, mientras las muelas reciben el movimiento de rotación, opuesto al de la pieza.

La dureza o las características de las piezas definen la velocidad de rotación del eje por medio de reguladores de velocidad. La figura de abajo esquematiza las partes principales de una rectificadora universal.

4) Rectificadoras especiales Para el rectificado de piezas con cierta geometría mecánica o que contienen orificios y que no pueden girar sobre sí mismas se utilizan máquinas especiales, cuyo tamaño es por lo general de pequeñas dimensiones y envergadura, que reciben el nombre de rectificadoras

especiales. Poseen un husillo vertical (a veces denominado husillo planetario) cuya muela, además de girar, realiza una traslación circular. Estas máquinas se utilizan, por ejemplo, para rectificar una infinidad de piezas, tales como, entre otros, dientes de engranajes, perfiles, ruedas dentadas, roscas, cilindros de laminación, guías de bancada, pastillas de freno, estrías, fresas madre, rodamientos, radios, álabes de turbina y trenes de aterrizaje de aviones. 

5) Rectificadoras con sistema de control CNC

Hoy en día, el avance tecnológico ha introducido en el mercado las rectificadoras con control CNC para todos los tipos vistos más arriba, las cuales reúnen una serie de ventajas con respecto a las convencionales, entre las que podemos mencionar: 

Unificación de movimientos para el rectificado (superior, frontal e inferior) en una sola máquina

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Total automatización, con mínima intervención del operario

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Mayores dimensiones de la máquina, lo que posibilita rectificar piezas de gran tamaño

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Sistemas de sujeción magnética de la pieza

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Disponibilidad de diversas formas de bancadas o mesas de trabajo

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Mejoramiento de los tiempos y la precisión del rectificado

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Incorporación de servomores para cada eje, lo que permite un posicionamiento más preciso de la pieza

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Control automático del estado de las muelas

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Posibilidad de programar coordenadas cartesianas y establecer la distancia exacta de rectificado

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Funcionamiento en un entorno cerrado, sin proyección externa de virutas, polvo o residuos

Ventajas de las Rectificadoras     

Tanto los cortes del desbaste como el acabado se realizan en un solo paso.

El proceso es adecuado tanto para maquinar superficie internas como externas Debido a la rápida acción de corte, la capacidad de producción es alta.

Se pueden producir muchas formas si se dan diferentes perfiles a la herramienta.

Se logra un buen acabado superficial.

Desventajas de las Rectificadoras  

El costo de la herramienta es alto.

El proceso no es económico cuando se realizan cantidades limitadas de trabajos.