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Principios de los servicios de rectificado de superficies de precisión

¿Cómo logra el proceso de rectificado de superficies el paralelismo y la cuadratura?

En su forma más básica, el rectificado de superficies de precisión se utiliza para lograr dos cosas:hacer formas cúbicas de metal cuadradas y paralelas. Utilizados para muchas aplicaciones, pero generalmente para accesorios, moldes y troqueles, los servicios de rectificado de superficies parecen simples a primera vista.

Pero mire más profundamente y descubrirá que hay más para dominar el esmerilado de superficies de lo que parece.

Aplicaciones para rectificado superficial de precisión

Para piezas de metal cuadradas o rectangulares cúbicas de seis lados, el rectificado de superficies de precisión le permite hacer que cada lado quede cuadrado y paralelo a sí mismo oa una superficie de referencia. Estos bloques cuadrados o rectangulares generalmente se mantienen en su lugar en la mesa de molienda mediante imanes, de modo que tiene una superficie plana contra otra superficie plana.

Desde esa base crítica, el rectificado de superficies puede ser invaluable para aplicaciones como la fabricación de troqueles. La precisión posicional requerida por los troqueles utilizados en la extrusión y el moldeo por inyección significa que los troqueles deben estar en escuadra con el exterior del centro, y es aquí donde se ofrece el rectificado superficial de precisión.

Simplemente no se puede fresar un bloque de metal de forma tan recta y precisa como se puede rectificar la superficie, sin mencionar que la superficie fresada nunca coincidirá con el acabado rectificado para obtener un valor de Ra suave y bajo.

Los servicios de rectificado de superficies también se pueden utilizar en varillas, aunque no para redondear el diámetro exterior de una varilla; para esa tarea, se utiliza el rectificado OD (también conocido como rectificado cilíndrico). Sin embargo, el esmerilado superficial puede hacer que los dos extremos de una barra sean perfectamente perpendiculares al diámetro exterior.

Aquí, los bloques en V se utilizan para posicionar las varillas para la molienda. Se coloca una varilla redonda en la cavidad en forma de V y una abrazadera sujeta la varilla verticalmente en su lugar. A partir de ahí, se puede usar el esmerilado superficial de precisión para esmerilar la parte superior de la varilla a una dimensión que sea perfectamente cuadrada con el diámetro exterior.

Máquinas rectificadoras de superficies de varios tamaños

El concepto de rectificado de superficies es el mismo sin importar el tamaño de la pieza a rectificar. Sin embargo, como ocurre con muchas máquinas herramienta, el tamaño de una rectificadora de superficies puede variar de pequeño a muy, muy grande.

En Metal Cutting Corporation, nuestra experiencia se encuentra en el extremo pequeño del espectro, con máquinas rectificadoras de superficies de precisión optimizadas para las tolerancias más estrictas y en las camas más pequeñas, apropiadas para las piezas muy pequeñas que producimos.

A medida que las rectificadoras de superficie aumentan de tamaño, existen compensaciones por tolerancias. Sin embargo, cuando tiene una parte muy grande, la mejor solución es la capacidad de las rectificadoras de superficie en el extremo más grande del espectro.

En el extremo más grande se encuentra el esmeril Blanchard, una tecnología más antigua que se considera esmerilado superficial, aunque su disco giratorio da como resultado un patrón de acabado superficial muy diferente.

Eliminar material en incrementos

Aunque existen herramientas de rectificado de superficies manuales, una característica fundamental de los servicios de rectificado de superficies es la eliminación precisa y repetitiva de pequeños incrementos de material por máquina. Aquí, cuanto menos elimine, mejor será el acabado de la superficie y mejor será la precisión dimensional.

No es recomendable eliminar mucho espesor de material de una sola pasada, porque producirá un mal acabado superficial. Además, aplicar ese tipo de tensión tanto en el metal como en la máquina puede resultar en una mala precisión posicional y una posible fractura de la pieza de trabajo.

Más bien, es mucho mejor hacer muchas, muchas pasadas repetitivas, con cada una eliminando un poco más de material.

Eso hace que ver amoladoras de superficie automáticas sea como ver un movimiento de lado a lado perfectamente coreografiado y que se repite rápidamente, donde cada intervalo se mueve imperceptiblemente un poco más abajo en la pieza de metal, eliminando una cantidad notablemente pequeña de material con cada pasada. Las máquinas realizan su tarea sin la vibración y el ruido que acompañan a la remoción de metal al girar.

Hay una excepción a esta remoción incremental de material, en forma de esmerilado de avance progresivo, un método de esmerilado superficial de precisión diseñado originalmente para eliminar una gran cantidad de material en una sola pasada.

Sin embargo, rápidamente se descubrió que el movimiento alternativo rápido que se usa típicamente con el rectificado de superficies no era adecuado; por lo tanto, las rectificadoras de avance lento se diseñaron con una velocidad de avance muy lenta.

Curiosamente, en Metal Cutting todavía tenemos algunas de las viejas rectificadoras automáticas de avance progresivo que ahora están fuera de producción. Por lo tanto, podemos utilizar técnicas de avance lento en una escala más pequeña para mejorar el acabado de la superficie, incluso cuando las tasas de eliminación de material no son el enfoque principal.

X-Y-Zs del rectificado superficial de precisión

Los estándares habituales para los servicios de rectificado de superficies también son los principios de movimiento que impulsan la mesa de rectificado, con una diferencia:la acción del eje X horizontal que proporciona las repeticiones de lado a lado y la acción de rectificado del eje Z que proporciona las pasadas de ida y vuelta. Las sofisticadas máquinas rectificadoras de superficies de precisión tienen un eje Z automático, lo que permite aplicar los incrementos más pequeños a la pieza de trabajo con cada una de las repeticiones del eje X.

Sí, leyó bien:en el mundo del rectificado de superficies, la dirección vertical es el eje Z, mientras que en el fresado se llama eje Y.

Y luego está el eje Y. En las máquinas rectificadoras de superficies de precisión, normalmente las muelas no son tan anchas como las muelas abrasivas OD o sin centro. El beneficio del movimiento del eje Y es que permite que una rueda de 1" de espesor esmerile con precisión una superficie plana de más de 1" de ancho.

De hecho, las piezas de trabajo pueden ser mucho más anchas que la muela abrasiva. Con cada repetición del eje X, el eje Y se mueve muy levemente para producir la superficie plana especificada. En los diferentes tamaños de amoladoras planas, se aplican los mismos principios X-Y-Z.

Variables que impulsan los resultados del acabado superficial

Aunque los principios del rectificado superficial de precisión parecen simples, la práctica del rectificado superficial requiere años de experiencia porque existen muchas variaciones sutiles.

Al igual que todos los maquinistas calificados y productivos, los expertos en rectificado de superficies deben comprender no solo el comportamiento de los diferentes metales, sino también ciertas variables que impulsan los acabados superficiales que producirán las rectificadoras de precisión.

Avance y velocidad

En el caso del rectificado superficial de precisión, alimentar se refiere a la tasa de los tres ejes. Podría decirse que la alimentación es el principal factor decisivo para lograr el acabado superficial deseado.

Velocidad se refiere a las RPM de la rueda, aunque curiosamente, las RPM de la rueda suelen ser constantes en el rectificado de superficies. Esto se debe a que, aunque una muela abrasiva se desgasta (un factor que normalmente pensaría que requiere un ajuste de la velocidad de la rueda para mantener un pulido constante), lo hace de manera imperceptible en relación con el diámetro de la rueda.

Selección de rueda

En los servicios de rectificado de superficies, las oportunidades para elegir el disco perfecto son tan amplias como la selección y variedad de discos disponibles. Sin embargo, la experiencia se obtiene al conocer el número limitado de ruedas óptimas para cada uno de los diferentes tipos de metal que componen la pieza de trabajo.

Con el propósito de remover material, las ruedas van desde óxido de aluminio y carburo de silicio hasta diamante y CBN, dependiendo de la dureza del metal que se muele y se quita. Hay otras ruedas especiales hechas de materiales como el corcho, pero se usan más para pulir y pulir que para quitar material.

Refrigerantes

De manera similar, a través de años de experimentación y práctica comercial, solo existen unos pocos refrigerantes deseables. Sin embargo, al igual que con todos los demás procesos de mecanizado, la forma en que se introduce el refrigerante en el proceso de rectificado de superficies de precisión sigue siendo un método importante para hacerlo bien.

Experiencia especializada en servicios de pulido de superficies y más

Al igual que muchas disciplinas profesionales en la actualidad, el mundo de los servicios de rectificado de superficies tiene muchas subespecialidades que requieren experiencia especializada. Por ejemplo, más allá de las tareas simples de trabajar una forma cúbica o los extremos de una pieza con forma, hay muchas permutaciones que se pueden lograr mediante el uso hábil de diferentes accesorios.

También hay muchas técnicas y capacidades controladas por CNC que se aplican a la robusta máquina rectificadora de superficies estándar. Estas máquinas se pueden fijar para hacer formas, esquinas o chaflanes, o incluso para cortar, y son posibles radios completamente redondeados. Cuando se desean formas específicas, los métodos se conocen como rectificado de entrada, rectificado de forma, rectificado de inmersión y/o rectificado de perfil.

Eso significa que, para fabricar piezas de metal pequeñas con tolerancia estrecha en muchas formas diferentes, los expertos en rectificado de superficies deben ser expertos en muchas otras disciplinas más allá del simple rectificado de cubos y cilindros.

Para obtener consejos sobre cómo crear especificaciones que le darán los resultados que está buscando, con rectificado de superficies de precisión y otros métodos de mecanizado, consulte nuestras preguntas frecuentes sobre cómo ajustar su solicitud de cotización para su máxima ventaja.


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