Una muela abrasiva, que comprende:

un disco abrasivo aglomerado (30') que incluye granos abrasivos dispuestos dentro de una matrizaglomerante;

una placa de montaje (40') fijada integralmente a dicho disco (30');

teniendo dicha placa de montaje (40') una pluralidad de primeras porciones roscadas de fijación (20', 20")dispuestas en ella con arreglo a un patrón predeterminado;

estando fabricada dicha placa de montaje (40') de una composición que incluye un material polímero;

estando dicha pluralidad de primeras porciones roscadas de fijación (20', 20") configuradas cada una paraacoplamiento respectivo con una pluralidad de segundas porciones roscadas de fijación (22) dispuestas alo largo de una placa frontal (24) de una máquina de rectificación;

caracterizada porque dicha placa de montaje (40') comprende una pluralidad de soportes alargados (44)que se extienden radialmente y en el sentido de la circunferencia entre dichas primeras porciones defijación (20', 20").

Muela de disco con placa de montaje integrada

1. Campo técnico

Esta invención se refiere a muelas abrasivas, y más particularmente a muelas de disco que tienen placas de montaje integradas para facilitar el montaje a las placas frontales de las máquinas de rectificación de superficies.

2. Información de Antecedentes

Las muelas abrasivas (es decir, de rectificación) son ampliamente utilizadas en máquinas de rectificación convencionales y en rectificadores angulares portátiles. Cuando se utiliza en estas máquinas, la muela está fijada por su centro y se hace girar a una velocidad relativamente alta mientras se presiona contra la pieza de trabajo (es decir, la pieza a mecanizar) . La superficie abrasiva de la muela de disco desgasta la superficie de la pieza por la acción colectiva de corte de los granos abrasivos de la muela.

Las muelas se utilizan tanto en operaciones de rectificación tosca como en operaciones de rectificación de precisión. La rectificación tosca se utiliza para realizar una eliminación rápida de material sin preocupación particular por el acabado de la superficie y el material consumido. Ejemplos de rectificación tosca incluyen la eliminación rápida de impurezas de tochos, la preparación de costuras soldadas y el corte del acero. La rectificación de precisión concierne al control de la cantidad de material eliminado para conseguir tolerancias dimensionales y/o acabado superficial deseados. Ejemplos de rectificación de precisión incluyen la eliminación de cantidades precisas de material, el afilado, la conformación, y operaciones generales de acabado de superficies tales como pulimentación y armonización (es decir, alisado de los cordones de soldadura) .

Las muelas convencionales de rectificación de caras o de superficies, en las cuales la cara generalmente plana de la muela se aplica a la pieza a mecanizar, pueden utilizarse tanto para rectificación tosca como de precisión, utilizando un rectificador convencional de superficies o un rectificador angular con la cara plana orientada en un ángulo de hasta aproximadamente 6 grados con relación a la pieza a mecanizar. Las muelas convencionales de rectificación de caras o de superficies se fabrican a menudo por moldeo de una mixtura de material particulado abrasivo y aglomerante, con o sin refuerzos de fibras, para formar una muela abrasiva rígida, monolítica, y aglomerada. Un ejemplo de abrasivo aglomerado adecuado incluye alúmina, carburo de silicio y granos de alúmina-circonia en una matriz aglomerante de resina. Otros ejemplos de abrasivos aglomerados incluyen diamante, CBN, alúmina, o granos de carburo de silicio, en un aglomerante vitrificado o metálico. Diversas formas de muela diseñadas por el ANSI (American National Standards Institute) se utilizan comúnmente en operaciones de rectificación de caras o superficies. Estos tipos de muela incluyen muelas cilíndricas (Tipo 2) , discos abrasivos (muelas que tienen mitades de caras de rectificación planas anulares) , muelas de copa cilíndrica (Tipo 6) , de copa acampanada (Tipo 11) , muelas de plato (Tipo 12) , y muelas con centro rebajado (Tipos 27 y 28) .

Muchas de estas muelas/discos convencionales de rectificación de caras o rectificación de superficies, tales como las muelas de copa cilíndrica Tipo 6 u otras que tienen un centro rebajado, pueden montarse convenientemente en un husillo/eje de una máquina de rectificación simplemente por el uso de un fijador roscado que pasa a través de un orificio central de la muela y aprieta la muela contra una o más bridas del husillo. Sin embargo, en muchas otras aplicaciones, v.g. en virtud de su configuración y/o tamaño relativamente grande, es deseable fijar estas muelas en puntos múltiples dispuestos radialmente hacia fuera de sus orificios centrales de una manera que no rompa la continuidad de la cara de rectificación.

Como se muestra en Fig. 1, esta disposición se realiza típicamente por incrustación de tuercas metálicas roscadas 20 en la cara posterior de un disco abrasivo 30. Las tuercas están acopladas a pernos 22 que pasan a través de una brida o placa frontal 24 de una máquina de rectificación. Este enfoque proporciona ventajosamente un número relativamente grande de puntos de contacto distribuidos, que fijan de manera segura muelas incluso relativamente grandes a la máquina de rectificación (v.g., con hasta 64 combinaciones de tuerca y perno 20, 22, para una muela de 42 pulgadas (107 cm) de diámetro) . Un inconveniente de este enfoque, sin embargo, es que tales muelas puedan recibir tantas como 64 tuercas cada una, dispuestas de acuerdo con patrones de orificio de pernos que pueden variar dependiendo del tipo y tamaño de la muela, así como del fabricante de la máquina de rectificación. Como tal, la fabricación de estos discos, con inclusión de los pasos de proceso asociados con la incrustación de las tuercas de acuerdo con los patrones de orificio deseados, tiende a consumir un tiempo relativamente grande y a ser intensiva en mano de obra.

Por ejemplo, las tuercas 20 se incrustan típicamente por medio de accesorios complejos utilizados durante las operaciones de llenado y prensado del molde. El accesorio se retira antes de las operaciones de curado térmico, y sin el soporte proporcionado por el accesorio, las tuercas tienden a moverse a medida que el disco se cura durante la maduración al fuego, creando problemas de alineación cuando se montan los discos en las máquinas de rectificación.

Alternativamente, puede utilizarse un accesorio para soportar las tuercas durante el moldeo. El acoplamiento roscado del accesorio y las tuercas permite que el disco y la placa se calienten como un todo. Una vez terminado la 2 5

maduración al fuego, se retira el accesorio, v.g., por desenroscado del mismo, a fin de soltar el accesorio de los discos calentados. Aunque la maduración al fuego de los discos con el accesorio unido tiende a minimizar cualquier movimiento de las tuercas, este método impide de hecho que el accesorio pueda volver a utilizarse, hasta que se completa la maduración al fuego, lo cual requiere tener a disposición un número relativamente grande de accesorios. Este requerimiento se suma al número ya de por sí grande de piezas discretas requeridas para una operación típica de fabricación de discos abrasivos, lo cual puede requerir miles de piezas para fabricar discos en un intervalo deseado de tamaños y tipos.

Haciendo referencia a Fig. 2, otros enfoques de montaje utilizan una placa de montaje 36 de acero que tiene orificios de montaje perforados y aterrajados configurados para recibir un espárrago o perno roscado que atraviesa la placa frontal 24 de la máquina de rectificación. Como se muestra, la placa 36 está pegada a una cara posterior del disco

30. Aunque este enfoque puede funcionar satisfactoriamente para algunas ruedas abrasivas (v.g., las de pequeño diámetro) , el peso y coste adicionales asociados con las placas metálicas 24 adecuadas para muelas de gran tamaño, v.g., hasta 44 pulgadas (112 cm) y 300 lbs (136 kg) tendería a ser prohibitivo.

GB-A 1.458.347 describe una muela abrasiva aglomerada que comprende: un disco abrasivo aglomerado que incluye granos abrasivos dispuestos en el interior de una matriz aglomerante, una placa de montaje fijada integralmente al disco, teniendo dicha placa de montaje una pluralidad de tuercas de fijación cónicas con rosca de tornillo incrustadas en ella, estando fabricada dicha placa de montaje a partir de una composición que incluye un material polímero. Las tuercas de fijación cónicas y provistas de rosca de tornillo están configuradas cada una para acoplamiento respectivo con una pluralidad de pernos provistos de rosca de tornillo dispuestos a lo largo de una placa frontal de una máquina de rectificación.

Así pues, existe necesidad de un disco abrasivo de rectificación de superficies mejorado y un método para fijación del disco a una máquina de rectificación.

SUMARIO

El objeto de la presente invención es una muela de disco abrasiva aglomerada como se define en la reivindicación 1 y un método de fabricación de una muela abrasiva como se define en la reivindicación 15. Las reivindicaciones dependientes se refieren a realizaciones preferidas de la invención.

De acuerdo con la presente invención, una muela de disco abrasiva aglomerada está provista de un disco abrasivo aglomerado que incluye granos abrasivos dispuestos en el interior de una matriz... [Seguir leyendo]

1. Una muela abrasiva, que comprende: un disco abrasivo aglomerado (30') que incluye granos abrasivos dispuestos dentro de una matriz aglomerante;

una placa de montaje (40') fijada integralmente a dicho disco (30') ; teniendo dicha placa de montaje (40') una pluralidad de primeras porciones roscadas de fijación (20', 20") dispuestas en ella con arreglo a un patrón predeterminado; estando fabricada dicha placa de montaje (40') de una composición que incluye un material polímero; estando dicha pluralidad de primeras porciones roscadas de fijación (20', 20") configuradas cada una para

acoplamiento respectivo con una pluralidad de segundas porciones roscadas de fijación (22) dispuestas a lo largo de una placa frontal (24) de una máquina de rectificación; caracterizada porque dicha placa de montaje (40') comprende una pluralidad de soportes alargados (44) que se extienden radialmente y en el sentido de la circunferencia entre dichas primeras porciones de fijación (20', 20") .

2. La muela de la reivindicación 1, en la cual las primeras porciones roscadas de fijación (20', 20") son no metálicas.

3. La muela de la reivindicación 1, en la cual las primeras porciones roscadas de fijación (20', 20") son metálicas.

4. La muela de la reivindicación 1, en la cual dicho disco (30') tiene un diámetro comprendido entre 13 cm (5 pulgadas) y 112 cm (44 pulgadas) .

5. La muela de la reivindicación 4, en la cual dicha placa de montaje (40') tiene un diámetro que es al menos 50% 20 del correspondiente a dicho disco (30') .

6. La muela de la reivindicación 5, en la cual dicha placa de montaje (40') tiene un área de corte transversal comprendida dentro de un intervalo de 5 a 27% del correspondiente a dicho disco (30') .

7. La muela de la reivindicación 2, en la cual dicha placa de montaje (40') tiene un área de corte transversal comprendida dentro de un intervalo de 40 a 100% del correspondiente a dicho disco (30') .

8. La muela de la reivindicación 2, en la cual dicha placa de montaje (40') tiene un diámetro que es al menos 95% del correspondiente a dicho disco (30') .

9. La muela de la reivindicación 1, en la cual dicha placa de montaje (40') es una placa de montaje moldeada por compresión (40') que tiene un límite de elasticidad de al menos 40 MPa como se determina utilizando un accesorio de flexión en tres puntos con 5 cm (2 pulgadas) de abertura y un rodillo que se mueve libremente que opera a una

velocidad de avance de 1, 3 cm (0, 5 pulgadas) por minuto.

10. La muela de la reivindicación 2, en la cual el límite de elasticidad es al menos 100 MPa hasta al menos 500 MPa.

11. La muela de la reivindicación 2, en la cual cada una de dicha pluralidad de primeras porciones roscadas de

fijación (20', 20") tiene una resistencia al arrancamiento de al menos 2224 a 5338 Newtons (500 a al menos 1200 35 libras) , para un perno de 5/8-11 roscado de 12, 7 mm (0, 5 pulgadas) de profundidad.

12. La muela de la reivindicación 1, en la cual dicha muela tiene una resistencia al estallido de al menos 3219 metros de superficie por minuto (10560 pies de superficie por minuto) .

13. La muela de la reivindicación 1, en la cual dichos soportes alargados (44) comprenden una configuración de cubo y rayo.

14. La muela de la reivindicación 3, en la cual cada una de dicha pluralidad de primeras porciones roscadas de fijación (20', 20") tiene una resistencia al arrancamiento de al menos 2224 Newtons (500 libras) .

15. Un método de fabricación de una muela, comprendiendo el método:

(a) formar una placa de montaje (40') a partir de una composición que comprende un material polímero;

(b) disponer una pluralidad de primeras porciones roscadas de fijación (20', 20") en un patrón

45 predeterminado a lo largo de la placa de montaje (40') , estando configuradas las primeras porciones roscadas de fijación (20', 20") cada una para acoplamiento respectivo con una pluralidad de segundas porciones roscadas de fijación (22) dispuestas a lo largo de una placa frontal (24) de una máquina de rectificación;

(c) formar un disco abrasivo aglomerado (30') ; y

50 (d) fijar integralmente la placa (40') al disco abrasivo (30') ; caracterizado porque dicha placa de montaje (40') comprende una pluralidad de soportes alargados (44) que se extienden radialmente y en el sentido de la circunferencia entre dichas primeras porciones de fijación (20', 20") .

FIG. 1 TÉCNICA ANTERIOR

FIG. 2 TÉCNICA ANTERIOR