Medición de temperaturas y estudio de la influencia de la refrigeración en procesos de rectificado de última generación

Abstract

Castellano: El rectificado es un proceso de mecanizado por abrasión, que suele estar situado al final de la fabricación de las piezas, aportándoles un gran valor añadido. Debido a las altas exigencias de tolerancias dimensionales y acabados superficiales, es un proceso que está en constante investigación y mejora. Uno de los tipos de rectificado más demandados en la industria, es el rectificado de caras, por ello son muchos los estudios que se centran en este tipo de rectificado y en su optimización. Uno de los problemas más comunes en los procesos de rectificado de caras es el daño térmico, lo que puede suponer diferentes cambios en las piezas que provoquen una pérdida de sus propiedades mecánicas y su funcionalidad. Por ello, este proyecto tiene como objetivos principales realizar mediciones de temperaturas en rectificado plano, haciendo uso de una sensórica avanzada, y analizar la influencia de la refrigeración en estos procesos. Asimismo, trata de aportar una solución práctica a la medición de temperaturas en rectificado haciendo uso de fluido de corte. La técnología que se ha utilizado consta de dos pirómetros dicromáticos con fibra óptica, que permiten la medición de temperaturas de manera casi instantánea, las cuales además, no se ven afectadas por la emisividad del material, ni por el uso de fluido de corte, lo que proporciona grandes ventajas respecto a otros métodos de medición de temperaturas. Dado que el fluido de corte es un elemento muy importante para evitar el daño térmico en las piezas, se ha realizado un análisis de la influencia del mismo en estos procesos. Para ello, se han realizado pruebas en seco y con fluido de corte. En estas últimas se ha usado un sistema de refrigeración convencional, con diferentes boquillas de chorro libre.

Euskera: Artezketa urraduraren bidez materiala kentzen duen fabrikazio-prozesua da, eta, eskuarki, piezen fabrikazioaren amaieran kokatzen da. Prozesu honetan piezen perdoi geometrikoek eta akaberek eskaera handiak dituztenez, ikerketa askok artezketa prozesuen optimizazioa eta hobekuntzak ikertzen dituzte. Industrian artezketa mota garrantzitsuenetariko bat artezketa laua da. Hau dela eta, azterlan anitzek artezketa lauan biltzen dituzte haien ikerketak. Artezketa lauan ematen den arazo arruntenetariko bat kalte termikoa da. Arazo honek piezek propietate mekanikoak eta funtzionaltasuna galtzea eragin ahal duten hainbat aldaketa ekar ditzake. Horregatik, proiektu honen helburu nagusiak artezketa lauaren prozezuan tenperaturak neurtzea, teknologia berritzaile batekin, eta hozte-sistemaren eragina aztertzea dira. Horrez gain, artezketan prozuen tenperaturak neurtzearen konponbide bat eman nahi da. Neurketak egiteko erabili den teknologia bi pirometroz eta zuntz optikoz osatuta dago. Honek tenperaturak ia berehala neurtzea uzten ditu eta materialaren emisibitateak, edota ebaketa fluidoak, neurketetan ez eragitea lortzen da. Azken honek, beste tenperaturak neurtzeko metedoekin konparatuz, abantaila handiak ematen ditu. Piezen kalte termikoa saihes dadin, hozte-sitemak garrantzi handia du prozesuan; beraz, proiektu honetan artezketa lauran ebaketa fluidoaren eragina aztertu da. Horretarako, lehorrean eta hozketarekin egin dira entseguak. Azken saiakera hauek hozte-sistema konbentzionalarein egin dira, eta zurrusta askeko pita ezberdinak erabili dira.

English: Griding is a machining process based on the removal of material from a workpiece using a grinding wheel, and it is usually located at the final stages of the whole manufacturing. Due to the tight dimensional tolerance control, grinding processes are on constant investigation, so as to improve their performance. One of the most common grinding types in industry is the surface grinding and for this reason, there are many researches that focus on this type of grinding. One of the most frequent limitations of surface grinding is thermal damage, which can cause different undesired changes in the workpieces, leading to the lose of their mechanical properties and funcionality. Therefore, this project’s main objetives are to measure temperatures in surface grinding, using specialised sensors for this application, and to study the influence of refrigeration on these processes. It also tries to provide a practical solution for the measurement of temperatures in surface grinding with cutting fluid presence. The method used for measuring temperatures consists of two dichromatic pryrometers, with fibre optics. This construction allows almost instant temperature measurement, being these not affected by the emissivity of the workpiece material and the cutting fluid. Due to it characteristics the method used provides a great advantage over other methods to measure temperatures in surface grinding. As the cutting fluid is an important element in the avoidance of thermal damage on workpieces, this project has carried out an analysis of the influence of the cutting fluid in these processes. To this end, dry assays and assays under the presence of cutting fluid using a conventional external fluid suplly with differents free-jet nozzles have been carried out.