MAQUINA RECTIFICADORA AFILADORA UNIVERSAL DE HERRAMIENTAS DE CONFORMADO POR ARRANQUE DE VIRUTA

La afiladora de herramientas universal constituye una familia amplia y diversa de mquinas-herramienta cuya funcin fundamental es el afilado rectificado de corte en acero rpido. Los modelos de afiladora de herramientas universal difieren de forma considerable en lo que a sus dimensiones respecta pero todas comparten los mismos principios mecnicos en cuanto a su funcionamiento. Dispuestas en una bancada o un gran bastidor las piezas a procesar son sometidas a abrasin mediante muelas de diverso formato calibre y propiedades fsicas. Estas mquinas no arrancan virutas sino que aplican un intenso rozamiento abrasivo. As el acabado de las superficies trabajadas es mucho ms fino y preciso que el resultante en los procesos de mecanizado mediante tornos taladros y equipos de corte de planchas.

Capaz de afilar una gama muy amplia de herramientas en acero rpido como:

Buriles para torno. Cortador rotatorio de metales fresa espiral, Sierra para ranurar metales, Cortadoras cilndricas, Fresa de disco, Cortadora involuta de engranajes, Brocas, machos etc.

CARACTERISTICAS

- Altura de puntas.-Distancia mxima entre puntas- Distancia del cabezal portapieza y contrapunta.-Superficie de mesa de trabajo.- Giro de la mesa en los dos sentidos.- Carrera longitudinal.- Carrera transversal de la mesa.- Carrera vertical del cabezal portamuela.- Giro del cabezal portamuela.- Altura mxima del cabezal portamuela a la mesa de trabajo.- Velocidad del cabezal portamuela.

ACCESORIOS ADICIONALES

Estas mquinas, generalmente, tienen como accesorio normal: sistema de refrigeracin y un sistema de fijacin de punto a punto un mandril de sujecin. Estos accesorios adicionales fijan y posicionan adecuadamente las herramientas cilndricas, cubicas y cnicas. Son utilizados en los casos de herramientas que requieren precisin en su concentricidad; con herramientas largas o cuando por su forma y dimensin necesitan montarse en piezas auxiliares y a su vez entre puntas.

DESPLAZAMIENTO DE LA MUELA PARA OBTENER ANGULO DE INCIDENCIA

Es el posicionamiento adecuado de la superficie de trabajo de la muela en relacin a la herramienta para rectificar la superficie de incidencia en determinado ngulo.

El desplazamiento de la muela es indispensable en el caso de no ser posible dar movimiento a la herramienta en sentido angular; debido a su fijacin o posicionamiento y tambin en los casos de herramientas con superficies de incidencia pequea y ngulos muy precisos, siendo imposible obtener una coincidencia exacta entre la lnea de referencia y el anillo o sector graduado del accesorio.

Este proceso puede aplicarse cuando la herramienta se afila con muela tipo copa.

Para calcular el desplazamiento, se debe conocer el dimetro de la muela o de la herramienta y el ngulo de incidencia.

CALCULO PARA EL DESPLAZAMIENTO DE LA MUELA

Se determina el desplazamiento de la muela, aplicando la siguiente frmula:

CALCULO PARA EL DESPLAZAMIENTO DE LA HERRAMIENTA

Se obtiene el desplazamiento circular de la herramienta, por medio del desplazamiento del cabezal portamuela, cuando el soporte de lmina que sostiene la herramienta est fijo al cabezal portamuela. En este caso, la distancia "H" de desplazamiento del cabezal est en funcin del dimetro de la herramienta.

Este desplazamiento se obtiene aplicando la siguiente frmula:

PROCESOS AFILADO DE HERRAMIENTAS COMUNES UTILIZADAS EN EL MECANIZADO

AFILADO DE UN ESCAREADOR

Un escariador es una herramienta cilndrica de corte empleada para conseguir agujeros con una precisin elevada, normalmente de tolerancia H7. Llevan talladas unas ranuras y dientes a lo largo de toda su longitud, que suelen ser rectos o helicoidales.

El afilado de los escariadores, que consiste tericamente en operaciones muy simples, resulta prcticamente muy delicado, por el hecho de las precauciones que se deben tomar para respetar el grado de precisiones indispensables para su buen funcionamiento.Prcticamente dado el desgaste importante en despulle constatado despus de la utilizacin, la operacin de mantenimiento consiste en un retoque del perfil y del destalonado sobre una mquina de destalonar.

Los mtodos de afilado difieren con los tipos de escariadores.

-Escariador mquina.- Escariador manual.- Escariador expansible y extensible.- Escariador cnico de labio continuo (acabado).- Escariador cnico con entallas (desbaste).

El afilado efectuado sobre mquinas universales consiste nicamente en un retoque de la entrada.

Rectificacin del cono de entrada (15, 30 o 45). Retoque destalonado de la entrada (6 a 10) dejando subsistir un testigo de rectificado de 0.1 a 0.2 de ancho.

ESCARIADOR MANUAL DE DENTADURA FIJA.

El afilado consiste nicamente en un retoque del bisel delantero de los labios de trabajo.

ESCARIADO EXPANSIBLE (Expansin en la extremidad).

Expansin a un dimetro superior de 0.1 a 0.2 a la cota de rectificacin. Rectificacin exterior al dimetro y a la tolerancia requerida. Destalonado de los listeles dejando subsistir un testigo de 0.1 a 0.2. Rectificacin de la entrada cnica (15, 30 Y 45). Destalonado de la entrada (6 a 10) dejando subsistir un testigo de 0.1 a 0.2.

ESCARIADO EXTENSIBLE (Expansin en medio del escariador). Gama de afilado:

Expansin a un dimetro superior de 0.1 a 0.2 a la cota de rectificacin. Rectificacin exterior a un dimetro inferior de 0.03 a 0.05 a la cota requerida. Retoque bisel si es necesario. Destalonado de los cordones dejando subsistir un testigo cilndrico de 0.1 a 0.2 Rectificacin de la entrada al ngulo requerido.

AFILADO DE FRESASLasfresasson piezas giratorias para elmecanizadode materiales y constituyen las herramientas principales de lasfresadoras. Se construyen generalmente en acero rpido, pero, dado el elevado costo de este material, las fresas de mayor tamao poseen un cuerpo de acero de construccin y en la parte cortante tienen incorporadascuchillas(odientes) de acero rpido.

La forma constructiva de las fresas de acero rpido permite que cuando los filos de corte estn desgastados puedan ser afilados nuevamente mediante unas mquinas de afilar diseadas para esta tarea.Una fresa, sea del tipo que sea, nicamente rendir el mximo si todos sus dientes cortan virutas iguales. Para ello, es indispensable que se respeten los valores de los ngulos de corte.El afilado correcto de una fresa siempre es difcil de realizar. Exige buenas mquinas afiladoras y una mano de obra especializada. Si la fresa trabaja por su periferia, debe ser perfectamente concntrica con su eje de giro (tolerancia mxima 0.04 mm sobre el dimetro).Si trabaja frontalmente (fresa de dos cortes), las extremidades de los filos deben estar situados en un solo plano perpendicular al eje (tolerancia mxima 0.04 mm). Afilado con muela perifrica: cara de incidencia cncava. Afilado con muela frontal: cara de incidencia plana.El ngulo A de incidencia primario debe ser lo suficientemente grande para evitar el destalonado y las vibraciones. Se deben poder hacer el mximo de afilados sin perjudicar el destalonado con la faceta de incidencia, a pesar de que la anchura de sta aumenta con los sucesivos afilados.

El ngulo A no debe ser excesivamente grande porque de lo contrario el filo se embotara muy rpidamente.Debe variar lo mnimo posible a lo largo de la cara de incidencia, con el fin de evitar el destalonado de su parte posterior. Los filos de los dientes de las fresas que trabajan perifricamentedeben afilarse rigurosamente rectilneos si se trata de dientes rectos, o segn una hlice en el caso de fresas helicoidales.El ngulo de incidencia principal o primario es el ngulo formado entre la superficie de incidencia y el plano de corte y se mide en un plano perpendicular a la superficie de referencia (plano de referencial) y al perfil de la arista cortante. Su valor es siempre positivo para asegurar la accin de corte de las herramientas, puede ser de 2 a 10, en funcin de 105 siguientes elementos: material trabajado y material de la herramienta.

El ngulo de incidencia secundaria o contra-incidencia se determina en relacin a la incidencia principal, con valor de hasta 20 aproximadamente. Su finalidad es aumentar el espacio para alojar las virutas que se pudieran acumular durante el corte y facilitar el afilado de la herramienta.

FRESASDE CORTE FRONTALEl esfuerzo producido en estas fresas, por el corte lateral y frontal es simultneo y muy grande; por lo tanto, en la mayora de los casos es necesario efectuar un chafln adicional en los dientes para evitar que los mismos se quiebren y a la vez obtener mejor terminacin. Otraposibilidad es afilar los dientes con una parte de la arista de corte recta (1.6 a 3.2 mm.) y ngulo frontal, o tambin puede hacerse un chafln adicional en la parte recta cuando la superficie trabajada queda con seales de vibracin.

Estas herramientas son tratadas en forma similar a otras, por lo tanto los ngulos de la tabla siguiente son recomendados como aproximados.

ngulo de incidencia primario recomendadongulo de incidencia primaria (grados)

FRESAS DE PERFIL CONTANTE (PERFIL NORMAL E INCLINADO)Las fresas cilndricas de perfil constante tienen, una arista de corte con forma, que permite obtener una superficie de generatriz constante. Todas estas herramientas (fresas) se afilan exclusivamente en la superficie de ataque que siempre es plana y limitada por la arista de corte. En estas herramientas, las superficies de incidencia siguen una espiral de Arqumedes.

Efectuado el afilado la superficie de ataque queda limitada por una nueva arista de corte idntica a la anterior lo que da origen al nombre de herramientas de perfil constante.Se clasifican por poseer o no inclinacin de la superficie de ataque; cuando esta es nula se denomina de perfil normal y cuando tiene inclinacin se les llama de perfil inclinado.En este caso el ngulo de inclinacin de la cara de ataque (inclinacin efectiva) es igual a cero en todos los puntos de la arista. Este perfil normal es igual a la seccin radial de la pieza a producir.

Para que el perfil constante se mantenga con los sucesivos afilados es necesario conservar el ngulo de inclinacin con valor cero, y para esto la muela debe quedar en posicin radial. AFILADO DE HERRAMIENTAS HELICOIDALES (BROCAS) Son las herramientas o tiles de trabajo de las mquinas taladradoras.Son tiles de acero al carbono aleado con dos ranuras en hlice que determinan su forma bsica y que permiten la evacuacin de las virutas y la llegada de refrigerante a los filos durante el taladrado.El afilado de las brocas es de gran importancia para asegurar un trabajo correcto.El ngulo de la punta debe ser normalmente de 118, sin embargo para el taladrado de materiales muy duros se debe hacer ms obtuso y para materiales blandos ms agudo.Segn el material que se trabaje y el tipo de orificio que vaya a realizarse, se utilizar una u otra broca. Existen en el mercado infinidad de variedades, segn su aplicacin en metales, hormign o madera. Es conveniente hacerse con un juego completo con distintos dimetros para cada tipo de superficie.

DIFERENTES TIPOS DE AFILADOS REALIZADOS Afilado Normal.Consiste nicamente en un afilado de la extremidad (ngulo de punta y ngulo de despulle perifrico). Afilado Corte "MORSE"Afilado utilizado en el caso de taladros profundos y para el afilado de brocas de dimetro pequeo (0 2 a 4 mm.). Consiste en un afilado normal completado por un retoque sobre la parte trasera de la cara despullada (ms o menos la mitad)

Afilado Rompe-Virutas.

En ciertos casos de utilizacin, el desenvolvimiento de las virutas en espiras largas plantea el problema de su evacuacin y de la lubricacin de la broca.Con el fin de facilitar la rotura de la viruta, se realizan ranuras rompe virutas decaladas sobre las dos caras del ngulo de punta (Operacin efectuada manualmente).

Afilado de las Brocas de Centrar.

El afilado consiste en un retoque sobre la punta del pequeo dimetro (operacin manual).En caso de deterioro del cono de 60, el retoque completo no se puede hacer, ya que este resulta demasiado costoso en relacin con el precio de una herramienta nueva.

Elementos de corte: ngulo de la punta. Es el ngulo determinado por los dos filos principales. Filo transversal. Es la lnea de unin de los fondos de las ranuras en el vrtice de la punta. Labios cortantes. Filos principales comprendidos entre el filo transversal y la periferia. Superficies de afilado del labio. Las que dan lugar a los filos principales o labios. Fajas-guas. Estrechas superficies que en los bordes de ataque sobresalen para impedir que toda la superficie de la broca roce en el interior del agujero. ngulo de inclinacin de la hlice. ngulo formado por el borde de ataque con el eje de la broca. ngulos de filo.- desprendimiento e incidencia.

ANGULOS DE AFILADOEl ngulo del cono de la punta de la broca as como el ngulo de destalonado, deben variar segn las caractersticas de la pieza a mecanizar.

REFRIGERACIN Y LUBRICACINEl taladrado requiere buena refrigeracin y lubricacin, en primer lugar porque los filos de la broca trabajan dentro del taladro y no es fcil la evacuacin del calor producido y es tanto ms difcil cuanto ms profundo es el orificio. Por otra parte tambin la lubricacin es necesaria para facilitar la salida de las virutas por las ranuras de la broca y la superficie del agujero.LOS REFRIGERANTES-LUBRICANTES A EMPLEAR EN EL TALADRO Aceros duros: Trementina. Petrleo. Aceites solubles. Aceros dulces: Aceites solubles. Fundicin de hierro: En seco. Aluminio: Agua de sosa. Latn: En seco.DEFECTOS EN EL TRABAJO DE LAS BROCAS MAL AFILADAS-Filos de Longitud desigual dimetro del agujero producido es mayor que la broca.-Filos desiguales y ngulos de corte distintos, el agujero resulta excesivamente grande la broca oscila.-ngulos de cortes desiguales punta descentrada, solo corta uno de filos, la broca trabaja desequilibrada y tiende a oscilar.-Comienzo del agujero descentrado.-Correccin por medio de ranura realizada con una ueta.-Comienzo del agujero corregido.-Comprobacin de ngulos de los filos.-Medicin de las alturas de los filos. AFILADO DE BURILES (CUCHILLAS PARA TORNO)

Se denomina buril a una herramienta manual de corte o marcado formada por una barra de acero templado terminada en una punta que sirve fundamentalmente para cortar, marcar, ranurar o desbastar material en fro mediante proceso de arranque de viruta metlica en el torno paralelo.Los buriles para tornear se fabrican generalmente de materiales como: acero de alta velocidad, aleaciones con vanadio, cromo, nquel, Carburos cementados, cermicos.

Las propiedades que poseen estos materiales son diferentes, y la aplicacin de cada uno depende del material por mecanizar y del estado del torno.

El afilado correcto de los buriles (o cuchillas) de corte es uno de los factores ms importantes que deben ser tomados en consideracin para mecanizar los metales en las mquinas. El buril de corte debe estar correctamente afilado, de acuerdo con el tipo particular de metal que va a ser torneado y debe tener un filo adecuado para cortar exacta y eficientemente. Para obtener buriles de corte correctamente afilados, debe prestarse atencin especial a los ngulos que forman las aristas cortantes.

ANGULOS OBTENIDOS

El afilado correcto, tcnico y adecuado de un buril depende de los ngulos de incidencia y de ataque que deben de afilarse en la herramienta.

El ngulo del filo del corte frontal: es el que forma la arista cortante y una lnea perpendicular al costado de la herramienta, este ngulo puede variar entre 5 y 30 grados dependiendo el tipo de corte y el acabado superficial deseado.

El ngulo de incidencia lateral: es el formado en el flanco de la herramienta, debajo de la arista cortante. Este ngulo generalmente va de 6 a 10. El claro lateral en un buril cortador permite que la herramienta avance longitudinalmente hacia la pieza de trabajo giratoria.

El ngulo de incidencia frontal: es el que se tiene debajo de la nariz y la parte inferior del buril lo que permite a la herramienta de corte penetrar la pieza de trabajo.

El ngulo de ataque lateral: es el que se forma en la cara a partir de la arista cortante.

La inclinacin positiva de ataque: es donde la punta de la herramienta de corte y el filo entran en contacto primero con el metal, hacen que la viruta se mueva hacia abajo por la cara del cortador.

La inclinacin negativa de ataque: es donde la cara de la herramienta hace contacto con el metal a cortar originando que la ruta sea forzada hacia arriba por la cara del buril.

Angulo de ataque positivo: es considerado como el mejor para la eliminacin eficiente del metal.

Filos de las herramientas:

Filo principal:Es el que se encuentra en contacto con la superficie desbastada y trabajada.

Filo secundario: Por lo regular se encuentra junto al filo primario y se utiliza para evitar la friccin de la herramienta con la pieza.

La suma de los ngulos alfa, beta y gama siempre es igual a 90

AFILADO DE BURILES EN LA AFILADORA UNIVERSAL

A las herramientas de cuerpo prismtico para realizar su afilado es necesario ajustarlo y centrarlo con un sistema de prensas hacia la cuchilla; tambin sirve para fijar piezas que requieren la rectificacin de superficies planas, perpendiculares u oblicuas. Es un accesorio que presta gran utilidad, pero no consta como elemento de la rectificadora afiladora universal,sino como accesorio.

1. Tuerca de sujecin de soportes intermedios.2.Tornillo de fijacin.3.Tornillo de fijacin para fijar posicin longitudinal del dispositivo en relacin con la muela.4.Empuadura para dar movimiento de vaivn (adelante-atrs) al dispositivo.5.Husillo micromtrico para dar profundidad (acercar herramienta a la muela).6.Brida de sujecin de la herramienta.7.Soportes intermedias.

Caractersticas

Estas prensas de la afiladora universal se caracterizan por su desplazamiento angular ajustable en tres planos, por esta condicin reciben la denominacin de prensa con articulacin universal. Dentro de las caractersticas se tiene en cuenta la capacidad mxima de fijacin, el ancho de las mordazas y la altura de la prensa.

VentajasPermite posicionar la pieza o herramienta, con gran rapidez, por ser ajustable en tres planos, es posible afilar cualquier tipo de herramienta prismtica sin retirarla de la prensa, manteniendo, por consiguiente mayor precisin entre las superficies rectificadas.

PIEDRA MANUAL DE AFILAR

Es una piedra abrasiva que vara de largo, forma, tamao de sus granos y dureza. Sirve para completar manualmente, el afilado de las aristas de corte en las herramientas, despus de la rectificacin, como tambin para quitar rebabas o completar la terminacin en superficies de piezas, que debido a su forma, posicin o condiciones inadecuadas, no es posible realizar con una herramienta comn.

Constitucin

Es formada por gran cantidad de granos abrasivos unidos entre s por medio de material aglomerante. Se clasifican segn el tamao de los granos que la componen y puede ser fino (A), medio (G), o grueso (GC) de acuerdo con el material abrasivo empleado.

PARA DETERMINAR EL TIPO Y EL VALOR DEL NGULO DE ATAQUE DEBE CONSIDERARSE

La dureza del material a cortar El tipo de operacin de corte (continuo o interrumpido) El material y forma de la herramienta de corte. a resistencia al borde del corte.

En el cuadro siguiente se presentan algunos valores de herramientas de acero rpido y de metal duro, con el nimo de diferenciar sus valores.