GRUPO TECNOLOGA MECNICA TECNOLOGA MECANICA I

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BRUIDORA

1.- Generalidades de la Mquina-Herramienta. El bruido es un proceso de mecanizado de superacabado de gran precisin, en el cual tiene lugar un

movimiento de rotacin (lenta) y traslacin (rpida) simultneos. Las piedras de bruir son

presionadas contra la superficie a mecanizar por medio de mecanismos especiales. De esta manera se

forman virutas finas que son arrastradas por lquido refrigerante, obtenindose orificios bien

conformados y con alta calidad superficial. La principal funcin del bruido es mejorar las formas de superficies mecanizadas por otro proceso

con el objetivo de obtener un sper pulido. Aqu es donde se encuentra una importante diferencia con

el rectificado, pues con ste ltimo no se puede obtener una precisin del orden del micrn.

Encontrndose el espesor mecanizado en el orden de los 0.02 y 0.08 mm y siendo el bruido una

operacin de baja velocidad, podemos clasificar este tipo de mecanizado dentro de los que no

producen incremento de temperatura al material retirado, evitndose daos por calentamiento. El bruido puede aplicarse a toda clase de materiales de uso en la industria y a diversos tipos de

superficies (cilndricas interiores, exteriores, planas), pudindose mecanizar todo tipo de piezas ya

sean estriadas, con chaveteros, con orificios ciego o escalonados, etc. Satisfaciendo cualquier

exigencia de trabajo como

- medidas precisas - correccin de valos - formas precisas

- correccin de conicidad - calidad de terminacin - mnimo tiempo de mecanizado

- correccin de deformaciones por tratamiento trmico, etc., relacionadas al tipo de

superficie, tipo de abrasivo a utilizar, como as tambin con la configuracin de la mquina.

2.- Tipos de superficies que genera

El bruido es una de las ltimas operaciones de mecanizado que se le realizan a la pieza en cuestin,

generando caractersticas funcionales especificadas a una superficie, involucrando la correccin de

errores que resultan de las operaciones anteriores, como muestra la figura 1. Aunque la principal aplicacin del bruido es en superficies cilndricas interiores, tambin puede ser

utilizado en otros tipos de superficies. La mayora de los bruidos son hechos en agujeros pasantes, rectos y simples, pero tambin en

agujeros ciegos o con conicidad, siendo ms difcil mantener la rectitud de estos, y adems no es

posible bruir hasta el fondo de los agujeros ciegos.

3.- Piedras abrasivas

En la figura 2 se muestra un portaherramienta con las piedras abrasivas y sus movimientos. Consisten

en partculas de xido de aluminio, carburo de silicio o diamante unidas por arcilla vitrificada, resinas,

caucho, carbn o metal. Las partculas abrasivas o arenas que proveen la accin de corte, deben ser

capaces de resistir la presin requerida para la remocin del metal. El aglomerado debe ser

Figura 1

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suficientemente fuerte para mantener unida la arena abrasiva y lo suficientemente blando como para

no rayar el orificio y retardar as el corte. La seleccin del tamao del grano depende principalmente

de la velocidad de remocin del metal y el acabado deseado . 4.- Seleccin del abrasivo: Depende de:

la composicin y dureza del metal

la terminacin requerida (especificada en tablas)

factores de costo Los abrasivos ms utilizados son:

xido de aluminio; ampliamente usado en aceros

carburos Si; para fundiciones y no ferrosos.

nitruro de boro cbico; todos los aceros (blandos, duros, inox.)

diamantes; en cromados, metal duro, cermicos, vidrios, nitrurados

4.- Montaje y accesorios Accesorios: algunos de ellos se muestran en la

figura3. Para bruir piezas muy grandes, pesadas e

incmodas, los ms utilizados son los soportes,

aunque dificultan la rapidez del bruido. Un sistema

de filtrado magntico en el reservorio de fluido de

corte, ayuda a recoger las virutas ferromagnticas. Calibres: siendo el acabado superficial la principal caracterstica de este mecanizado, resulta

fundamental la toma de medidas de la pieza en cuestin, por cuanto se utilizan en las bruidoras

automticas calibres de distinto tipo como ser: de aire, de anillo, de expansin, y de tapn, con

precisiones del orden de los 4 a 8 m.

5.- Precisin en el mecanizado En el bruido se trabaja con tolerancias del orden de micrones. Para dimetros internos son comunes

tolerancias del orden de 25 a 2.5 m, por ejemplo para bruido de camisas de cilindros de motores.

Figura 3

Rotacin

Pieza

Piedra

Porta piedra Porta piedra

Av

ance

alte

rnat

ivo

Figura 2

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En cuanto a los rangos de rugosidad obtenidos, se puede lograr valores de Ra entre 0.2 y 1.2 m, donde el factor determinante es el tamao de grano.

Otras de las principales caractersticas del bruido es la capacidad de obtener una gran valor de Rv

(profundidad de los valles) en relacin de Rp (picos), obteniendo una superficie ptima, en lo que a

retencin de lubricantes y precisin dimensional se refiere. 6.- Configuracin de las Bruidoras. El bruido se realiza con un cabezal bruidor (figura 4) que consta de

segmentos o piedras abrasivas de granulado muy fino. La herramienta est

simultneamente dotada de movimiento rotativo y alternativo vertical en el

interior del orificio de la pieza inmvil. El bruido permite obtener

superficies con alta clase de acabado. Durante el proceso, como fluido

lubricante y enfriador se emplea emulsin o bien kerosene.

Al porta piedra 4 del cabezal de bruir se comunica desplazamiento axial

mediante los conos 2 y 5 que pueden acercarse o separarse al girar el

vstago 3, en el que estn asentados. De esta forma, se establecen el

dimetro necesario de las barretas antes de comenzar el maquinado. En los

cabezales de bruir automticos, el desplazamiento del porta piedra 4 se

verifica automticamente, lo que da la posibilidad de la auto instalacin en

el orificio que se brue. Con este objeto, el cabezal se une al husillo de la

mquina mediante articulaciones universales. Despus de carrera doble del

cabezal, el vstago 3 gira y acerca los conos 2 y 5.

En relacin all tipo de maquinado, las mquinas de bruir pueden ser de

interiores y exteriores y por la disposicin y cantidad de husillos, verticales

y horizontales, de uno o mltiples ejes.

En las bruidoras se pueden laborar piezas de hasta 1000 mm de dimetro y 3000 mm de longitud.

Por lo general, la rotacin del husillo se efecta con un motor elctrico a travs de una caja de

velocidades de engranajes. El movimiento

alternativo del husillo se realiza, por lo general,

mediante un accionamiento hidrulico. Con este

objeto, en las mquinas horizontales se emplean

accionamientos electromecnicos, por cable, por

cadena o bien hidrulico.

En la figura 5 se indican con flechas los

movimientos principales y secundarios de una

bruidora vertical, avance alternativo vertical y

giro de la herramienta.

Los rangos extremos de valores para una bruidora

horizontal, en lo referente a:

Dimetro de bruido de 30 a 210 mm

Dimetro de la pieza de 90 a 340 mm

Longitud de bruido de 1000 a 9000 mm

Velocidad del movimiento alternativo del cabezal de 300 a 450 en m/min

Potencia de 35 a 52 kw Segn sea el modelo y caracterstica de cada

mquina bruidora en particular

Bibliografa

M.Rossi, Mquinas-herramientas modernas, ed. Hoepli.

N.N. Chernov, Mquinas-herramientas para metales

Avallone, Baumeister, Manual del ingeniero mecnico

Figura 4

Bancada

Carro

Motor

ppal.

Bastidor

Mesa

Pieza

Figura 5