el método de ruido Barkhausen como ensayo no destructivo para predicción de la profundidad de la capa templada gene- / RECTIFICADO El rectificado cilíndrico en traverse es un proceso industrial- rada en la pieza. mente utilizado para el acabado de superficies de revolu- ción. En etapas anteriores del proceso de fabricación, muchos componentes mecánicos han sido endurecidos superficialmente mediante tratamientos térmicos como el de del de temple por inducción. Sin embargo, este tipo de procesos La simulación mediante elementos finitos del proceso son muy difíciles de integrar en las líneas de producción y, ‘grind-hardening’ tiene como objetivo la preducción además, presentan un coste elevado. Ante esto, en las últi- espesor de la capa templada. Los modelos térmicos mas décadas, se han desarrollado procesos innovadores rectificado sustituyen la acción de la muela sobre la pieza como el ‘grind-hardening’ que pretenden llevar a cabo el por una fuente de calor que se mueve sobre ésta con un endurecimiento y el acabado de la pieza mediante un único movimiento igual al relativo entre la muela y la pieza. Para proceso de mecanizado [1, 2, 3]. Este proceso aprovecha el ello, resulta imprescibndible definir correctamente la zona calor generado en la interacción de los granos de abrasivo de contacto sobre la que se aplica la fuente, la distribuciónd con la pieza para elevar la temperatura por encima de la de el calor sobre ésta as como la cantidad del calor total gene- austenización en un periodo de tiempo muy corto. Debido, rado que se evacúa a través de la pieza. por un lado, a los exigentes requisitos de acabado, integri- dad superficial y tolerancias dimensionales y, por otro lado, al elevado número de variables que influyen en el proceso, la selección de los parámetros de mecanizado para la puesta a punto de este proceso requiere de un elevado Tal y como se observa en la figura 1, la zona de contacto se número de ensayos experimentales. Por ello, se han ha considerado como una superficie cilíndrica. En los ensa- desarrollado modelos matemáticos para ‘grind-hardening’ yos experimentales, que se comentarán posteriormente, se en rectificado plano [4, 5, 6] y para grindhardening en recti- observó que el desgaste de la muela era irregular. Al existir ficado cilíndrico [7,8] que pretenden reducir esa fuerte un tipo de contacto diferente (ver figura 4) en cada zona de componente experimental. la muela, sería necesario definir varias fuente s de calor. Un aspecto importante a tener en cuenta es el estado Esto complicaría excesivamente el modelo y, por ello, se ha tensional de la pieza tras el proceso de acabado. La defor- optado considerar una única fuente de calor sobre una mación plástica no homogénea (debido a las elevadas varia- anchura de muela efectiva (b ). 1. Introducción ciones de temperatura y esfuerzos mecánicos en la superficie) y los cambios de volumen generados por cambios en la micro-estructura del material, pueden provo- car tensiones residuales indeseadas que afecten a la vida a fatiga de la pieza. 2. Descripción del modelo FM Sin embargo, la detección de este tipo de estados tensiona- les requiere de técnicas destructivas o semi-destructivas como ‘hole-drilling’, la eliminación de capas o la difracción de rayos X. En las últimas décadas se ha hecho un impor- tante esfuerzo por desarrollar técnicas no destructivas como, por ejemplo, la basada en el ruido de Barkhasuen, que permitan predecir el estado tensiona de la pieza, así como los cambios en la estructura metalúrgica que haya podido sufrir el material durante el mecanizado. seff La señal de ruido Barkhausense atribuye al movimiento irreversible de los domuinios magnéticos durante un proceso de magnetización cíclica. Este movimiento está fuertemente influenciado por la microestructura del mate- rial y por el estado tensional de la pieza [10]. Hasta el En cuanto a la longitud de la zona de contacto (lc) se ha momento, este método únicamente permite compara dos considerado que ésta puede aproximarse a partir de la estados de lapieza de firma cualitativa. Sin embargo, recien- expresión proporcionada por Rowe et. al. [15]: tes trabajos han intentado prededir de forma cuantitativa la distribución de tensiones residuales [11, 12, 13] o la evolu- ción de la dureza del material bajo la superficie [14, 15]. El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo FM 3D para rectificado cilíndrico en traverse que permita prefecir la profundidad de capa templada en el proceso de grind- hardening. Asimismo, se evaluará la posibilidad de utilizar A la izq. figura 1: Mesa dinamométrica montada en el cabezal pieza. A la dcha. figura 2: Modelo de elementos finitos. 2.1. Estimación de la zona de contacto (1) / 25