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Investigación en el Proceso de rectificado. Modelo cinemático de diamantado con disco

Investigación en el Proceso de rectificado. Modelo cinemático de diamantado con disco
El proceso de rectificado se ve alterado de manera significativa dependiendo de las condiciones de diamantado. Aspectos muy importantes del diamantado son: la geometría del diamante, la profundidad de pasada, la velocidad de avance o la tipología de diamante. El proceso de diamantado condiciona la superficie activa de la muela rectificadora, y ésta a su vez la topografía final en pieza. 

En el caso de superficies funcionales de sellado, un aspecto crítico en las piezas es la hélice o ‘lead’ cuya aparición resulta sinónimo de fugas y reducción de la vida útil de los componentes del sellado. En el trabajo que se presenta, se describe la realización de un modelo cinemático de diamantado que predice la topografía resultante de la muela tras la operación de diamantado con diamantador rotativo. 

Partiendo de la geometría de los diamantes y los parámetros de entrada del proceso del diamantado, el modelo permite obtener la topografía 3D resultante de la muela, los perfiles de rugosidad aproximados o cuantificar el volumen de material arrancado en el proceso de diamantado. Todo ello, con el objetivo de predecir las condiciones a las que se reproducirán las marcas del diamantado.

Es importante remarcar que dicho modelo se ha realizado asumiendo simplificaciones notorias como suponer únicamente la fractura de granos o no simular el carácter rugoso del material no abrasivo de las muelas. Por ello, será necesaria una fase de validación experimental del modelo que acote la aplicabilidad del mismo a determinadas condiciones de diamantado o a determinada tipología de muelas. Aun así, el poder estimar las características de la topografía de la muela resultante, sobre todo las características del patrón helicoidal generado por el proceso de diamantado, puede llegar a aliviar la fase experimental de validación del modelo, porque se podría estimar de antemano las características del surco generado. 

Como punto fuerte del modelo, se puede decir que permite variar tanto los parámetros cinemáticos del diamantado, la geometría del diamantador y las características de las muelas. Por ello, será posible estimar las características de los surcos generados bajo diferentes parámetros de diamantado, diferentes geometrías de moletas o diferentes tipologías de muela. 

En estos momentos el modelo se encuentra en fase de validación; es decir, se están realizando simulaciones y mediciones de muelas diamantadas a condiciones preestablecidas, para realizar las comparativas de ambas superficies y ver el efecto macro de los surcos generados. Esto, permitirá obtener el grado de afinidad del modelo a la realidad y cómo de cierto resulta asumir únicamente la fractura de grano en el modelo. Por otro lado, el trabajo a futuro está dirigido hacia un análisis de  las influencias de los parámetros de diamantado y el tamaño de grano de la muela en cuanto a los surcos generados sobre la muela. Tanto la validación del modelo como el análisis de las condiciones de diamantado se publicarán más adelante en otra publicación a corto plazo. 

Con vistas más a medio plazo, resulta de especial interés poder extrapolar el modelo y poder simular la operación en penetración y estudiar la reproducción de la hélice y sus características sobre la pieza final rectificada.

modelo cinematico de diamantado de disco de rectificado
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