rectificadora

La rectificadora es una máquina herramienta, utilizada para conseguir mecanizados de precisión tanto en dimensiones como en acabado superficial, a veces a una operación de rectificado le siguen otras de pulido y lapeado. Las piezas que se rectifican son principalmente de acero endurecido mediante tratamiento térmico, utilizando para ellos discos abrasivos robustos, llamados muelas. Las partes de las piezas que se someten a rectificado han sido mecanizadas previamente en otras máquinas herramientas antes de ser endurecidas por tratamiento térmico y se ha dejado solamente un pequeño excedente de material para que la rectificadora lo pueda eliminar con facilidad y precisión. La rectificación, pulido y lapeado también se aplica en la fabricación de cristales para lentes.

Tipos de rectificadora

Muela de rectificadora universal
Según sean las características de las piezas a rectificar se utilizan diversos tipos de rectificadoras, siendo las más destacadas las siguientes:
Rectificadoras planeadoras
Rectificadoras sin centros (centerless)
Rectificadoras especiales
Rectificadoras universales
Las máquinas rectificadoras para piezas metálicas consisten básicamente 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 es muy elevada, pudiendo llegar a girar a 30.000 rpm, dependiendo del diámetro de la muela.
Las rectificadoras para superficies planas, conocidas como planeadoras y tangeniales son muy sencillas de manejar, porque consisten en una cabezal provisto de la muela y un carro longitudinal que se mueve en forma de vaivén, donde va sujeta la pieza que se rectifica. La pieza muchas veces se sujeta en una plataforma magnética. Las piezas más comunes que se rectifican en estas máquinas son matrices, calzos y ajustes con superficies planas.
La rectificadora sin centros (centerless), consta de dos muelas y se utilizan para el rectificado de pequeñas piezas cilíndricas, como bulones, casquillos, pasadores, etc. Son máquinas que permite automatizar la alimentación de las piezas y por tanto tener un funcionamiento continuo y por tanto la producción de grandes series de la misma pieza. La rectificación sin centros pertenece a los procesos de rectificadora cilíndrica de exteriores. Al contrario de la rectificación entre centros, la pieza no se sujeta durante la rectificación y por lo tanto no se necesita un contrataladro o un mecanismo de fijación en los extremos. En lugar de eso se apoya la pieza con su supericie sobre la platina de soporte y se coloca entre el disco rectificador que gira rápidamente y la platina regulable pequeña que se mueve lentamente.La platina de soporte de la rectificadora (también llamada regla de soporte o regla de dirección) está generalmente posicionada así que el centro del eje de la pieza se encuentra sobre la línea de unión entre los puntos medios del disco regulable y del disco rectificador. Más, la platina de soporte está biselada para sostener la pieza en el disco regulable y el disco rectificador. El disco regulable está hecho de un material blando, por ejemplo una mezcla de caucho que puede tener granos duros para garantizar la fuerza de acople entre la pieza y el disco regulable.
Las rectificadoras universales son las rectificadoras más versátiles que existen porque pueden rectificar todo tipo de rectificados en diámetros exteriores de ejes, como en agujeros si se utiliza el cabezal adecuado. Son máquinas de gran envergadura cuyo cabezal portamuelas tiene un variador de velocidad para adecuarlo a las características de la muela que lleva incorporado y al tipo de pieza que rectifica.

Características constructivas de las rectificadoras cilíndricas de última generación
A las modernas rectificadoras cilíndricas se les exige ser de ultra precisión, de concepción flexible para aplicaciones de rectificado de exteriores y piezas excéntricas. Las máquinas pueden realizar procesos de rectificado convencional o de alta velocidad, incorporando los últimos adelantos mecánicos, eléctricos y de software. (CNC)
Se establecen nuevos estándares de precisión, velocidad y flexibilidad garantizando una producción de alta fiabilidad y competitividad. Estas máquinas incluyen bancada de granito natural, motores integrados en ejes porta-piezas y husillos porta-muelas, motores de gran par y motores lineales.
El diseño incluye puertas de gran accesibilidad para trabajos de preparación de máquina y de mantenimiento. El concepto modular de la máquina permite la incorporación de sistemas de carga automatizados y la concatenación de varias unidades en una célula.
Las modernas rectificadoras responden óptimamente a la más amplia variedad de aplicaciones como herramientas de corte, hidráulica de alta precisión, árboles de levas, pequeños cigüeñales, ejes de cajas de cambios y ejes de transmisión, entre otros. La máquinas son diseñadas para utilizar distintos tipos de abrasivos, diamante, CBN, … para aplicaciones de alta velocidad.

Rectificación de lentes

Lente
En la fabricación de lentes el abrasivo está compuesto por corindón ( cristalizado) de óxido de aluminio de origen natural o por polvos de esmeril humedecidos (Óxido de aluminio con impurezas de hierro). Pueden ser necesarias dos o tres operaciones de rectificación sucesivas para la terminación de la lente. El pulido y el lapeado completan el acabado superficial


Pulido
Para obtener un óptimo acabado de las piezas procedentes de las operaciones de rectificado se emplean máquinas pulidoras que trabajan por aplicación de la pieza a una superficie abrasiva móvil, normalmente giratoria. El material arrancado en el pulido es prácticamente nulo y apenas modifica la dimensiones del rectificado.

Lapeado
Es el proceso de acabado de una superficie por abrasión muy fina, con objeto de conseguir mucha precisión en el acabado superficial, conocida como rugosidad


que es la operacion de rectificado

Rectificadora vertical para piezas voluminosas
Las industrias aerospacial y eólica son usuarias de piezas voluminosas y pesadas que requieren rectificado interior con unas prescripciones de precisión muy elevadas
En la industria aerospacial la pieza clásica es el estátor del motor, en los generadores eólicos sus piezas más representativas son los engranajes.
Cada uno de estos mercados tiene sus peculiaridades pero tienen en común el elevado valor de las piezas a rectificar y el alto nivel de fiabilidad exigido.
DANOBAT ha desarrollado un modelo de rectificadora vertical, DAN-VTG, con diseño modular, que permite la adaptación de diferentes accesorios para conseguir terminar en una atada la pieza, eliminando así manipulaciones muy costosas y asegurando la mejor geometría.
Dado el volumen, el peso y la dificultad de manipulación de estas piezas, los criterios de ergonomía han primado en el diseño de la máquina, tanto para facilitar la carga / descarga de las piezas como para tener un acceso cómodo a los órganos de la máquina, facilitando así su mantenimiento.

Las estructuras de la máquina, calculadas por elementos finitos, son de hierro fundido estabilizado, los guiados de rodadura y las transmisiones directas. El conjunto es de gran rigidez, gran capacidad de amortiguación de vibraciones y gran sensibilidad y precisión de posicionamiento. Además se han extremado las medidas para disipar el calor, consiguiendo una máquina térmicamente estable.
La electrónica utilizada es digital y la transmisión de los ejes rotativos se hace a través de motores directos de alto par sin necesidad de mantenimiento. Todos los ejes tienen medida de posición directa.
Carcasas del estátor

El estátor de un motor de avión es una pieza muy compleja con tantos ciclos de rectificado como etapas tiene. Para cada ciclo se prevé una medición con información completa de diámetro y geometría y un ciclo de rebabado que asegura el buen acabado de cada etapa.
Al rectificar el estátor se debe asegurar una holgura con el rotor que garantice una eficiencia óptima del motor. La máquina es una unidad que lleva a cabo operaciones de mecanizado de alta precisión con mediciones trazables que, Rectificadora vertical para piezas voluminosas utilizando su potente software, permite realizar las operaciones de rectificado por emparejamiento.
El cabezal de la máquina está montado sobre un eje "B" con transmisión directa para el posicionado a cualquier ángulo. El cabezal lleva incorporado un husillo de alta frecuencia con toma de herramienta HSK.

Los rectificados de nidos de abeja se pueden realizar añadiendo unidades de refrigeración adecuadas.
Sobre el cabezal a 90º, se monta un brazo con un palpador que permite llevar a cabo operaciones de medición de forma automática, por programa o a voluntad. Los datos del control pueden ser actualizados a continuación.
La máquina incluye una unidad de diamantado por disco de diamante giratorio y un sistema de palpado de muela para la determinación del diámetro exacto de la misma.
Engranajes caja de cambios de generadores eólicos
Los generadores eólicos incorporan en su caja de cambios engranajes de grandes dimensiones. El mecanizado de estas piezas incluye varias operaciones de rectificado interior, exterior, refrentado y operaciones de torneado en duro.

La máquina va equipada con un cabezal portamuelas montado sobre un eje "B" accionado por un motor directo de gran par. Este cabezal monta un husillo de alta frecuencia para el rectificado cilíndrico de interiores y exteriores, un cabezal tangencial para refrentar los engranajes y un brazo con herramienta para el torneado en duro.
Sobre la mesa un diamantador con disco de diamante y un sistema de palpado de muela garantizan una correcta operación de diamantado.
Finalmente el almacén con el cambiador automático de herramientas permite la optimización del uso de muelas y abrasivos y la incorporación de sistemas de medida

que usos se les da a la rectificadora

En electrónica, un rectificador es el elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de mercurio.
Dependiendo de las características de la alimentación en corriente alterna que emplean, se les clasifica en monofásicos, cuando están alimentados por una fase de la red eléctrica, o trifásicos cuando se alimentan por tres fases.
Atendiendo al tipo de rectificación, pueden ser de media onda, cuando sólo se utiliza uno de los semiciclos de la corriente, o de onda completa, donde ambos semiciclos son aprovechados.
El tipo más básico de rectificador es el rectificador monofásico de media onda, constituido por un único diodo entre la fuente de alimentación alterna y la carga

Circuitos rectificadores de onda completa
Un rectificador de onda completa convierte la totalidad de la forma de onda de entrada en una polaridad constante (positiva o negativa) en la salida, mediante la inversión de las porciones (semiciclos) negativas (o positivas) de la forma de onda de entrada. Las porciones positivas (o negativas) se combinan con las inversas de las negativas (positivas) para producir una forma de onda parcialmente positiva (negativa).

Rectificador de onda completa mediante dos diodos con transformador de punto medio
Figura 2.- Circuito rectificador de K onda completa
El circuito, representado en la Figura 2, funciona como sigue:
El transformador convierte la tensión alterna de entrada en otra tensión alterna del valor deseado, esta tensión es rectificada durante el primer semiciclo por el diodo D1 y durante el segundo semiciclo por el diodo D2, de forma que a la carga R le llega una tensión continua pulsante muy impura ya que no está filtrada ni estabilizada.
En este circuito tomamos el valor de potencial 0 en la toma intermedia del transformador.

Rectificador de onda completa tipo puente doble de Gratz
Se trata de un rectificador de onda completa en el que, a diferencia del anterior, sólo es necesario utilizar transformador si la tensión de salida debe tener un valor distinto de la tensión de entrada.
En la Figura 3 está representado el circuito de un rectificador de este tipo.

Figura 3.- Rectificador de onda completa con puente de Gratz
A fin de facilitar la explicación del funcionamiento de este circuito vamos a denominar D-1 al diodo situado más arriba y D-2, D-3 y D-4 a los siguientes en orden descendente.
Durante el semiciclo en que el punto superior del secundario del transformador es positivo con respecto al inferior de dicho secundario, la corriente circula a través del camino siguiente:
Punto superior del secundario --> Diodo D-1 --> (+)Resistencia de carga R(-) --> Diodo D-4 --> punto inferior del secundario.
En el semiciclo siguiente, cuando el punto superior del secundario es negativo y el inferior positivo lo hará por:
Punto inferior del secundario --> Diodo D-2 --> (+)Resistencia de carga R (-) --> Diodo D-3 --> punto superior del secundario.
En este caso, vemos como circula corriente por la carga, en el mismo sentido, en los dos semiciclos, con lo que se aprovechan ambos y se obtiene una corriente rectificada más uniforme que en el caso del rectificador de media onda, donde durante un semiciclo se interrumpe la circulación de corriente por la carga.
En ambos tipos de rectificadores de onda completa, la forma de onda de la corriente rectificada de salida, será la de una corriente continua pulsatoria, pero con una frecuencia de pulso doble de la corriente alterna de alimentación.

Filtrado
Como se puede apreciar en las Figuras 2 y 3 la corriente obtenida en la salida de los rectificadores no es propiamente alterna, pero dista mucho de ser aceptablemente constante, lo que la inutilizaría para la mayoría de las aplicaciones electrónicas.
Para evitar este inconveniente se procede a un filtrado para eliminar el rizado de la señal pulsante rectificada. Esto se realiza mediante filtros RC (resistencia-capacitancia) o LC (inductancia-capacitancia), obteniéndose finalmente a la salida una corriente continua con un rizado que depende del filtro y la carga, de modo que sin carga alguna, no existe rizado. Debe notarse que este filtro no es lineal, por la existencia de los diodos, que cargan rápidamente los condensadores, los cuales a su vez, se descargan lentamente a través de la carga.
La tensión de rizado (Vr) será mucho menor que V si la constante de tiempo del condensador R·C es mucho mayor que el período de la señal. Entonces consideraremos la pendiente de descarga lineal y, por tanto, Vr = Vpico·T / (R·C) Siendo R·C la cte de tiempo del condensador, T el período de la señal y Vpico la tensión de pico de la señal..

Rectificador Síncrono (o sincrónico)
Hay aplicaciones en las que la caída de tensión directa en los diodos (VF) causa que tengan una baja eficiencia, como el caso de algunos convertidores DC-DC. Un rectificador síncrono sustituye los diodos por transistores MOSFET, gobernados por un circuito de control que los corta cuando la tensión entra en su ciclo negativo. Esta técnica tiene tres ventajas frente a los diodos:
No existe VF en un MOSFET. Éste se comporta como una resistencia (RON) de modo que conduce con cualquier valor de tensión (V>0), mientras que un diodo necesita V>VF, lo que es de suma importancia en circuitos alimentados a muy baja tensió



tipos de acabado que se les puede dar a un rectificado


ACABADO.
El acabado es un proceso de fabricación empleado en la manufactura cuya finalidad es obtener una superficie con características adecuadas para la aplicación particular del producto que se está manufacturando; no es limitado a la estética del producto. En algunos casos el proceso de acabado puede tener la finalidad adicional de lograr que el producto entre en especificaciones dimensionales.
Antiguamente, el acabado se comprendía solamente como un proceso secundario en un sentido literal, ya que en la mayoría de los casos sólo tenía que ver con la apariencia del objeto u artesanía en cuestión, idea que en muchos casos persiste y se incluye en la estética y cosmética del producto.

En la actualidad, los acabados se entienden como una etapa de manufactura de primera línea, considerando los requerimientos actuales de los productos. Estos requerimientos pueden ser:
Estética: el más obvio, que tiene un gran impacto psicológico en el usuario respecto a la calidad del producto.
Liberación o introducción de esfuerzos mecánicos: las superficies manufacturadas pueden presentar esfuerzos debido a procesos de arranque de viruta, en donde la superficie se encuentra deformada y endurecida por la deformación plástica a causa de las herramientas de corte, causando esfuerzos en la zona superficial que pueden reducir la resistencia o inclusive fragilizar el material. Los acabados con remoción de material pueden eliminar estos esfuerzos.
Eliminar puntos de iniciación de fracturas y aumentar la resistencia a la fatiga: una operación de acabado puede eliminar microfisuras en la superficie.

Nivel de limpieza y esterilidad. Una superficie sin irregularidades es poco propicia para albergar suciedad, contaminantes o colonias de bacterias.
Propiedades mecánicas de su superficie.
Protección contra la corrosión