Tipos de dinamómetros:

En general la medida de fuerzas se efectúa a través de la medida de deformaciones, graduando o tarando convenientemente el transductor intermedio. En el arranque de viruta se trata, normalmente, de deformaciones pequeñísimas (10-5…10-3mm), incapaces de interferir el normal desarrollo del trabajo de corte.

Dinamómetros a esquema mecánico:La deformación se mide mediante comparadores de precisión milesimales (figura 6.1). la solución presentada es bastante sencilla; aunque la sensibilidad no es muy elevada, ni tampoco la rigidez del sistema, principalmente por las características del instrumento de medida de las deformaciones. Finalmente la indicación del cuadrante del minimetro no es estable y este inconveniente complica la lectura.

Dinamómetros a esquema oleoestatico:Se basan en el principio de la incomprensibilidad de los líquidos (aceite): la fuerza aplicada a la herramienta se transmite a un pistón, por medio de una esfera que se coloca en el interior del brazo articulado sobre el fulcro (figura 6.2), que actúan sobre el líquido contenido en el cilindro (3), aumentando así su presión.

La citada expresión puede ser medida mediante un manómetro, o también registrada con auxilio de transductores que, en función de la propia presión, envían señales eléctricas a los instrumentos de registro o de medida, incluso colocadas a cierta distancia del dinamómetro.

Dinamómetro a esquema óptico:El principio de funcionamiento (figura 6.4) está constituido por la ampliación del leve movimiento de un espejo ligado al órgano deformable sobre el que se refleja un rayo de luz. La desviación del rayo reflejado viene ligada al giro del espejo (palanca óptica): δ=2 lαInstrumentos de este tipo no encuentran fácil aplicación en el campo de viruta por lo delicados.

Dinamómetros a transductores eléctricos:Este tipo de instrumentos permite varias soluciones, según el tipo de transductor utilizado:

Transductor capacitivo: la parte móvil funciona como una armadura de condensador, cuya capacidad de función (no lineal) de la distancia a la parte fija. La variación de capacidad puede ser medida mediante un puente y un galvanómetro (figura 6.5). se puede obtener una elevada sensibilidad, pero su empleo aun no es muy frecuente.

Transductor inductivo (diferencia): consiste en tres bobinas de transformador, montadas sobre un eje común, y con un núcleo móvil también común. La corriente alterna llega a la bobina central, y esta induce una f.e.m .en las dos bobinas secundarias. La salida de las dos bobinas secundarias están conectadas de manera que opongan sus efectos, de forma que cuando el núcleo esta centrado, la señal de salida es nula.

Transductor magnético: el desplazamiento del punto A (figura 6.6) con respecto a la bobina B provoca una variación de inductancia en la bobina misma. Si el cabezal de calibración (c) está preparado para suministrar una corriente nula en (G), cada deslizamiento de (A) provoca un señal en (G).

Dinamómetros de cuarzo piezoeléctrico:Están basados en el empleo de elementos de cuarzo piezoeléctrico y aprovechan la propiedad del cuarzo de formar un campo eléctrico proporcional a la presión, de los anteriores dinamómetros, porque intervienen la actividad del cuarzo que, solicitado por una fuerza,

genera una carga eléctrica sobre la superficie carga: se desvincula, por ello, la medida de la fuerza de la deformación, la cual es normalmente muy reducida (milésimas de milímetros a la carga máxima). Esto da lugar a una excepcional rigidez y frecuencias propias muy elevadas para el sistema de medida.

Realizaciones constructivas:El proyecto de dinamómetros extensiometricos debe ser realizado buscando la localización de las deformaciones en la parte en donde se colocan las galgas. Se han construido varios tipos de dinamómetros para las medidas de fuerzas de corte en el torneado; en forma de viga empotrada con sección reducida; en forma rectangular o tubular.

En el caso de sección rectangular, esta se dimensiona de manera que presente módulos de resistencia, aproximadamente en la relación de las componentes de las fuerzas de corte a medir.En el caso de sección tubular, el momento de inercia de la sección resistente corresponde al valor mayor.

En la (figura 6.9) se ilustra un dinamómetro para torno a dos componentes con cuerpo tubular, con dos puentes extensiometricos con cuatro lados activos.

El dinamómetro es orientable alrededor de su propio eje, de forma que permitan su tarado con pesos directos y capaces de realizar cualquier relación entre las componentes según las dos direcciones principales ortogonales de medida. Las mediciones se pueden registrar continuamente.

La (figura 6.10) ilustra el anterior dinamómetro antedicho, utilizado para la medida de las fuerzas de reavivado de una muela aplicadas por el diamante montado en la torreta de tornear.Para la medida de los tres componentes de la fuerza de corte, en particular cuando haya que medir la componente dinámica, se han proyectado y construido dinamómetros piezoeléctricos. Ello permite alcanzar valores muy elevados de rigidez (con elevadísimas frecuencias propias). La estructura (figura 6.12) consta de una placa portátil cuadrada de duraluminio, sujeta por cuatro tornillos a un bloque de soporte y fijación al torno

Para la medida de las fuerzas y pares de taladrado, el prototipo ilustrado en la (figura 6.14) es particularmente simple (para brocas hasta 10mm de diámetro). Las medidas de fuerza y pares se obtienen por medio de dos elementos elásticos distintos, constituidos respectivamente por una rueda y por un diafragma.

Para la medición de las componentes dinámicas de fuerzas y pares en el taladrado y de las componentes rotativas de tales fuerzas, ha sido construido un dinamómetro de cuarzo piezoeléctrico (figura 6.15).

Para el registro de fuerzas de fresado y rectificado se usan dinamómetros a plataforma, sostenida por células piezoeléctricas: el problema en este caso se presenta por la variación continua del punto de aplicación de las fuerzas. La adopción de célula piezoeléctrica ninguna de las cuales puede medir las tres componentes conectadas eléctricamente en paralelo resuelve la cuestión (figura 6.16)

COMO SE MECANIZA UNA COLA DE MILANO.

Frecuentemente se usan como guías o correderas, piezas provistas de superficies paralelas o formando ángulos (fig. 4.60). Ahora bien, no queda garantizado un buen ajuste nada más que cuando las superficies que han de ajustarse entre si, además de ser planas, son paralelas y forman el mismo ángulo. Las superficies de guía son frecuentemente rasqueteadas o rectificadas después del fresado.

Nº FASES DEL TRABAJO1 Fresado de las cuatro superficies estrechas

a) Sujeción de la fresab) Sujeción de la pieza y nivelación y

alineación de la mismac) Fresado de las superficies estrechas

2 Trazado3 Fresado de las superficies superiores

a) Sujeción cabezal porta cuchillasb) Sujeción de la pieza y nivelación y

alineación de la mismac) Desbastado de la superficied) Sujeción de la fresa frontal cilíndricae) Desbastado y afinado de los dos

rebajos4 Fresado de la superficie inferior

a) Sujeción del cabezal porta cuchillasb) Sujeción de la pieza y alineación y

nivelación de la mismac) Desbastado y afinado de la

superficie5 Fresado de las guías en la cola de milano

a) Sujeción de la fresa frontal cilíndricab) Fresado preliminar de las guíasc) Sujeción de la fresa angulard) Fresado de las guías angulares

Medición y verificación de la placa guía.

Para medir la longitud, la anchura y el espesor se utilizan los instrumentos corrientes de medida, por ejemplo, pie de rey, calibre de profundidades y palmer. La planitud, la inclinación y el paralelismo pueden verificarse de diferentes modos (fig. 4.62 a 4.69).

RECTIFICADO DE SELLOS MECANICOS.

El proceso de lapeado es el utilizado para la planicidad en la cara de los sellos mecánicos, para verificarlos se utiliza la reflexión de una luz monocromática de helio la cual refleja a través de un cristal de cuarzo el cual es el lugar donde se coloca el sello a verificar y con ayuda de un espejo reflejamos patrones en los cuales se garantiza atraves de unos gráficos de bandas de luz, el funcionamiento de la lapeadora consta de un disco de desbaste y unos mandriles donde se coloca el sello a rectificar y con ayuda de dispositivos neumáticos y unas pastas especiales a base de diamante se logra obtener un desbaste y un pulido optimo para el sello.

Grafico de banda de luz.

Luz monocromática a través de un cristal de cuarzo.

Espejo para reflejar patrones.

Patrones que indican la planicidad

Maquina lapeadora. Proceso de lapeado de un sello mecánico

Bibliografía.

G.F. MICHELETTI, Mecanizado por Arranque de Viruta, Editorial BLUME

Heinrich gerling - alrededor de las maquinas y herramientas.

Paginas web.

http://www.innovaseals.com.mx/videosycursos.php

PROCESOS DE MANUFACTURA II

DINAMOMETROS, MECANIZADO COLA DE MILANO Y RECTIFICADO DE SELLOS

SUAREZ MARTINEZ JOSEPH COD.702092259

Profesor:ING. MEC. MSC. Julián Salas Siado.

Diplom – Ingenieur. Matr. N° CN 230-08525.Escuela Técnica Superior Zürich-ETH/ Suiza.Universidad Nacional de Colombia-Bogotá.

Universidad de Stuttgart-Alemania.Universidad de Hannover-Alemania.

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICOFACULTAD DE INGENIERÍA

PROG. INGENIERÍA MECÁNICA

BARRANQUILLA- ATLÁNTICOAbril 11 del 2013