Acabado de superficie de rectificado sin centros: cómo alcanzar de 4 a 32 Ra en producción

Un eje sale del molinillo sin centros a 12 micropulgadas Ra justo antes del almuerzo. A media tarde, la misma configuración produce Ra de 24 micropulgadas. La impresión no ha cambiado, la rueda parece recién puesta y el sistema de refrigeración funciona con normalidad. Sin embargo, el acabado de la superficie ha disminuido en un 100 por ciento. La mayoría de los talleres se topan con este patrón tarde o temprano, y la solución rara vez es un solo dial o una rueda nueva. El acabado de la superficie del rectificado sin centros es el resultado de tres grupos de variables que interactúan (estado de la rueda, geometría del soporte de la máquina y parámetros del proceso) y se vuelve predecible sólo cuando los tres se controlan juntos.

El rectificado sin centros es uno de los procesos de acabado más productivos para piezas cilíndricas. Debido a que la pieza de trabajo se desplaza sobre una hoja de apoyo entre una muela abrasiva y una muela reguladora, no hay necesidad de orificios centrales, mandriles ni contrapuntos. Eso hace que el proceso sea ideal para barras, pasadores, rodillos, carretes de válvulas y otros componentes redondos que deben mantener tolerancias estrictas en grandes volúmenes. Esta es también la razón por la que el acabado superficial que produce es a menudo el factor decisivo en el Industrias donde el rectificado sin centros se utiliza más ampliamente. .

¿Qué acabado superficial puede lograr realmente el rectificado sin centros?

Comience con números realistas antes de cambiar cualquier configuración. En producción, el rectificado sin centros normalmente logra acabados superficiales de 32 a 4 micropulgadas Ra, que es aproximadamente de 0,8 a 0,1 µm Ra. El valor que puede alcanzar un trabajo determinado depende del modo de proceso, la especificación de la rueda y la cantidad de material que se debe eliminar.

Los rangos anteriores suponen una máquina en buenas condiciones, una rueda recién revestida y condiciones térmicas estables. Si quieres saber ¿Qué tan preciso puede ser el rectificado sin centros? , la respuesta corta es que una redondez y rectitud de 0,0002 pulgadas o más son realistas mientras se genera el acabado de la superficie en la misma pasada. El proceso no sólo es rápido; es exacto. Sin embargo, el lado de acabado es más sensible a la configuración que el lado de la geometría, razón por la cual la misma máquina puede producir valores Ra muy diferentes en días diferentes.

Variables del lado de la máquina que configuran el techo de acabado.

Antes de tocar los avances y las velocidades, verifique los tres factores del lado de la máquina que deciden qué acabado es físicamente capaz de producir el proceso.

Especificación y acabado de la muela abrasiva

El tamaño del grano es la variable más obvia. Una rueda de grano 46 elimina el material rápidamente pero deja un patrón de rayado grueso, mientras que una rueda de grano 80 o 120 genera un acabado visiblemente más fino. La vinculación y la calificación son igualmente importantes. Una unión dura mantiene el perfil de la rueda por más tiempo, pero puede vidriar y quemar la pieza de trabajo; una unión más suave libera granos opacos y corta más frío, razón por la cual las muelas de acabado suelen ser un grado más suaves que las muelas de desbaste.

Al vestirse es donde realmente comienzan la mayoría de los problemas de acabado. La velocidad de alimentación del rectificador controla la cantidad de grano que sobresale de la cara de la rueda. Un rectificado rápido a 0,05 mm/rev o más abre el disco para un corte agresivo pero deja una superficie de corte rugosa. Para obtener un acabado fino, lije lentamente, alrededor de 0,02 a 0,03 mm/rev, y realice una pasada ligera con un diamante afilado antes del primer ciclo de acabado.

Regulación de la rueda y la relación de velocidad.

La rueda reguladora controla tanto la rotación de la pieza de trabajo como la velocidad de avance. La relación de velocidad entre la muela y la pieza de trabajo determina cuántos granos de corte pasan sobre la superficie por segundo. Las relaciones de velocidad más altas entre la muela y la pieza de trabajo producen acabados más finos porque cada grano toma una viruta cada vez más delgada. Reducir la velocidad de la rueda reguladora o reducir su ángulo de inclinación para reducir la velocidad de avance es a menudo la forma más rápida de mejorar Ra en una máquina que ya está en funcionamiento.

Soporte de altura de la hoja y soporte de trabajo

La hoja del soporte de trabajo transporta la pieza de trabajo y su altura con respecto a la línea central de la rueda controla la geometría de la zona de contacto. Si la hoja se coloca demasiado alta, la pieza vibra y rechina; si es demasiado bajo, la parte puede desarrollar lóbulos. La mayoría de los operadores colocan la hoja usando el desplazamiento de la línea central recomendado para el diámetro de la pieza de trabajo y luego la afinan hasta que desaparece cualquier vibración. El desgaste de la hoja y una superficie sucia de la hoja se transfieren directamente a rayones y acabados irregulares.

Estas variables del lado de la máquina sólo funcionan tan bien como la máquina que las transporta. La rigidez estática y la precisión del husillo deciden hasta dónde se puede llevar una configuración. Una máquina con una plataforma de fundición pesada, guías bien amortiguadas y ruedas equilibradas mantendrá sus ajustes durante un largo ciclo de producción. Para talleres que necesitan una producción continua de gran volumen con un acabado predecible, la rectificadoras sin centros que fabricamos se construyen exactamente en torno a estos requisitos de estabilidad, con una estructura rígida y husillos alineados con precisión que mantienen la vibración fuera del corte.

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Parámetros de proceso que convierten la capacidad en Ra repetible

Una vez que la configuración del lado de la máquina es correcta, los parámetros del proceso determinan si el acabado se repite pieza tras pieza y turno tras turno.

Tiempo de chispa y estrategia de pase

El chispazo es el tiempo o número de rotaciones después de que la rueda deja de avanzar. Durante el encendido, la rueda continúa eliminando virutas de espesor cada vez menor, lo que relaja la deflexión elástica en la máquina y la pieza de trabajo. De dos a cinco segundos de encendido pueden mejorar el valor Ra en una clase de acabado completa en el rectificado de alimentación. En el rectificado de avance continuo, una profundidad de corte más ligera en la pasada final tiene un efecto similar.

Filtración y entrega de refrigerante.

El refrigerante hace más que prevenir quemaduras. Elimina las virutas de la zona de contacto y mantiene abierta la cara de la rueda. El refrigerante contaminado es una de las principales causas de rayones aleatorios y acabados inconsistentes en el rectificado sin centros. Filtre el refrigerante a al menos 20 µm, dirija la boquilla de modo que el chorro llegue directamente a la zona de molienda y mantenga estables el caudal y la temperatura. Una variación en la temperatura del refrigerante cambia el estado térmico de la máquina y el acabado lo sigue.

Estrategia de avance de desbaste y acabado

Cuando una pieza necesita tanto desbaste como un acabado fino, no intente hacer ambas cosas en una sola pasada. Utilice una rueda más gruesa y un avance más pesado para eliminar la mayor parte del material, luego reduzca el avance para una pasada de acabado de aproximadamente 0,005 a 0,01 mm. Para piezas que deben permanecer por debajo de 8 Ra, varias pasadas con alimentación decreciente son más confiables que una pasada agresiva seguida de un encendido prolongado.

Haga coincidir la máquina con el requisito de acabado.

El rectificado sin centros es la elección correcta para piezas redondas sin centros, especialmente barras largas y componentes de pequeño diámetro. Pero el proceso tiene límites. Las piezas con hombros, chaveteros, estrías u otras superficies interrumpidas son difíciles de soportar en una hoja de apoyo y el acabado a menudo se degrada en la interrupción. Las piezas que deben mantener sus orificios centrales, o piezas con una relación longitud-diámetro inusualmente alta, también tienen un mejor acabado en una amoladora cilíndrica, donde la pieza de trabajo se sujeta entre los centros y el diámetro, la cara y los múltiples pasos se pueden rectificar con una sola sujeción.

• Ejes con resalte y de múltiples diámetros que no pueden pasar a través de la rueda reguladora.
• Piezas con orificios centrales que deben permanecer precisas para operaciones posteriores
• Superficies interrumpidas como chaveteros y estrías que crean vibración en una hoja

Cuando la geometría de la pieza impide el soporte sin centros, se Rectificadora cilíndrica CNC de alta precisión mantiene el mismo rango de acabado y al mismo tiempo le brinda la flexibilidad de pulir varios diámetros, conos y caras en un solo programa. La decisión no se trata de que un proceso sea mejor que el otro; se trata de apoyar la pieza correctamente. Una pieza que no está soportada correctamente nunca mantendrá un acabado consistente, sin importar cuán cuidadosamente se lave la rueda.

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Corrección de los defectos de acabado más comunes

Cuando aparece un problema de acabado, solucione las causas sistemáticamente en lugar de cambiar la rueda de inmediato. La siguiente tabla enumera los defectos que se observan con mayor frecuencia en el rectificado sin centros y sus causas típicas. Muchas de estas situaciones se analizan con más detalle en nuestra revisión de Problemas comunes en el rectificado sin centros. .

Compruebe primero las causas obvias. La mayoría de los defectos de acabado en el rectificado sin centros provienen de detalles de mantenimiento y configuración más que de la capacidad de la máquina. Utilice una breve lista de verificación antes de cada cambio de configuración:

1. Verifique la limpieza del refrigerante y la posición de la boquilla contra la zona de contacto.
2. Inspeccione la hoja del soporte de trabajo en busca de desgaste, mellas o virutas acumuladas.
3. Confirme la velocidad de avance del vendaje y el estado del diamante.
4. Verifique el equilibrio de la rueda reguladora y la altura correcta de la hoja del soporte de trabajo.

Una lista de verificación estructurada como esta detecta la causa rápidamente y devuelve el proceso al rango Ra de 16 a 4 micropulgadas, al que pertenece el rectificado sin centros.