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Fac. de Ingeniería Univ. Nac. de La Pampa Tecnología Mecánica Remoción de material: Mecanizado abrasivo

Tecnología Mecánica - ing.unlpam.edu.aring.unlpam.edu.ar/~material/tecmecanica/material/esmerilado.pdf · Fac. de Ingeniería Univ. Nac. de La Pampa 23 Esmerilado Fuerza y energía

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Fac. de Ingeniería

Univ. Nac. de La Pampa

Tecnología Mecánica

Remoción de material:

Mecanizado abrasivo

Fac. de Ingeniería

Univ. Nac. de La Pampa

2

Contenido

Introducción

Esmerilado

Ruedas Esmeril

Análisis del proceso

Procesos de esmerilado

Otros procesos abrasivos

Terminación Superficial

Fac. de Ingeniería

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3

Introducción

Mecanizado abrasivo

Proceso de remoción de material mediante partículas duras, generalmente pegadas a una rueda.

Procesos: Esmerilado, Rectificado, Lapeado, Superacabado, Pulido y Abrillantado.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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4

Introducción

Importancia comercial y tecnológica:

Aplicable a todo tipo de materiales

Acabado superficial extremadamente fino de hasta 0,025 mm.

Tolerancias muy estrechas.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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5

Esmerilado

Partículas abrasivas aglutinadas en una rueda “esmeril”.

Velocidad de rotación elevada.

Proceso similar al fresado.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

Univ. Nac. de La Pampa

6

Esmerilado

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

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7

Esmerilado

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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8

Esmerilado

Características de la rueda esmeril.

Material abrasivo

Tamaño del grano

Material aglutinante

Grado de la rueda

Estructura de la rueda

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Material abrasivo

Propiedades deseables: dureza, resistencia, tenacidad y fragilidad.

Materiales mas comunes:

Oxido de Aluminio (Al2O3)

Carburo de Silicio (SiC)

Nitruro de Boro Cúbico (CBN)

Diamante

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Tamaño de granos.

Determinan el acabado superficial y la velocidad de remoción de material.

En función del material de trabajo.

Se utilizan números entre 8 - 250 para definir el tamaño de grano.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Material aglutinante

Sujetan a los granos y definen la forma y estructura de la rueda.

Propiedades deseables: resistencia, tenacidad, dureza y resistencia a la temperatura.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Materiales Aglutinantes

Vitrificados: arcillas cocidas y materiales cerámicos

Resinas

Hule

Metálicos

Lacas, Silicato de Sodio, etc.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

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Esmerilado

Estructura de la rueda

Espaciamiento relativo de los granos abrasivos.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

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14

Esmerilado

Estructura de la rueda

Espaciamiento relativo de los granos abrasivos.

Proporción volumétrica

Vg+Vb+Vp=1

Estructura Abierta a Densa

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Grado de la rueda

Resistencia del aglutinante para retener los granos abrasivos.

En función de Vb

Grado suave a duro

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

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Esmerilado

Especificación de las ruedas esmeril:

La norma ANSI define un sistema basado en letras y número.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

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Esmerilado

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Formas comunes de las ruedas Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

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Esmerilado

Análisis del proceso Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

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Esmerilado

Análisis del proceso Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

NDv

v

corte, de Velocidad

dwVMRR

/min][mm MRR 3

Ddlc twr /'242

2lrtwtlVolch

wdVlrt

VwC 4

2

D

d

VCr

Vt 4

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Esmerilado

Análisis del proceso Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Acabado superficial

Mejora con tamaño de granos mas pequeños y mayor velocidad de corte.

Fuerza y energía

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

MRRTut /

Torque

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Esmerilado

Fuerza y energía

Mucho mayor que en el mecanizado convencional.

Efecto del tamaño de la viruta.

Ángulos de corte negativos.

Posición aleatoria de los granos, tres tipo de acción: corte, roturado y roce.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Ángulos de corte negativos. Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Fuerza y energía Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Fuerza y energía Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Temperatura en la superficie de trabajo Altas temperaturas y fricción generan

daños superficiales: Quemaduras y grietas

Pérdida de dureza

Esfuerzos residuales

Ecuaciones empíricas para predecir la temperatura de trabajo.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Desgaste de la rueda Mecanismos:

Fractura de granos

Por roce

Fractura por el aglutinante

Relación de esmerilado GR=Vm/Vr

GR y acabado superficial, aumenta con velocidades de corte mas grandes.

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Esmerilado superficial Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

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Esmerilado

Esmerilado superficial Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

Univ. Nac. de La Pampa

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Esmerilado

Esmerilado cilíndrico Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

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Esmerilado

Esmerilado cilíndrico Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Esmerilado cilíndrico Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Esmerilado cilíndrico Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Esmerilado de formas Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Esmerilado de formas Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

Fac. de Ingeniería

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Esmerilado

Esmerilado sin centros, externo Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Esmerilado sin centros, interno Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Esmerilado profundo Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Esmerilado

Otras operaciones de esmerilado

Afiladoras de herramientas

Esmeriles de disco

Esmeriles de bandas abrasivas

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Otros procesos abrasivos

Rectificado Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Otros procesos abrasivos

Lapeado Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Otros procesos abrasivos

Superacabado

Pulido o abrillantado

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial

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Rugosidad

Introducción

Esmerilado

Rueda Esmeril

Análisis del

proceso

Procesos

Otras

Operaciones

Terminación

Superficial