8 principios del rectificado sin centros

En el mundo del mecanizado, las herramientas de torneado como tornos y fresadoras son las estrellas llamativas. De hecho, son son mecanizado para la mayoría de las personas. Sin embargo, la capacidad de hacer un rectificado sin centro de precisión además del mecanizado es una ventaja definitiva.

¿Cómo funciona el esmerilado sin centros?

Rectificado sin centros es uno de varios procesos de maquinado que usan corte abrasivo para remover material de una parte (pieza de trabajo). El proceso implica que la pieza se apoye en una hoja de apoyo de la pieza de trabajo que se asienta entre dos cilindros giratorios:

• Una rueda reguladora , que controla la velocidad de rotación y el avance de la pieza (para rectificado en avance ) o recorrido lineal (para rectificado continuo )
• Una muela abrasiva más grande

La belleza del rectificado sin centro es que la pieza de trabajo se mantiene en su lugar por la presión de las ruedas giratorias. No se requieren accesorios, por lo que la configuración es simple y los tiempos de respuesta son rápidos. Y debido a que la pieza de trabajo tiene un soporte rígido, no hay desviación durante la operación de rectificado.

Pero a pesar de estas y otras ventajas, el rectificado sin centros tiene menos profesionales que el mecanizado. Y aunque la amoladora sin centro existe desde hace casi un siglo, muchas personas luchan con los fundamentos del proceso y cómo funciona.

¿Qué más es útil saber sobre este proceso algo misterioso? Echemos un vistazo a los 8 principios básicos del rectificado sin centros — cosas que es útil (y esperamos que interesante) saber acerca de este proceso maduro y, sin embargo, todavía algo desconocido.

1. El rectificado sin centros continúa donde termina el mecanizado.

Una desventaja del rectificado sin centros es que, a diferencia del mecanizado, no puede tener tantos ejes múltiples operando en las piezas de trabajo. Sin embargo, hay muchas piezas en las que el proceso sin centro aborda las limitaciones del mecanizado en términos de dimensiones, materiales y acabados superficiales.

Por eso nos gusta decir que donde termina el mecanizado, comienza el proceso de rectificado sin centros. Por ejemplo, si tiene una pieza que está fuera de redondez de una máquina de torneado y el diámetro de la pieza es demasiado pequeño o su centro es imposible de montar, puede lograr la redondez a través de técnicas de rectificado sin centro. .

Además, no hay empuje axial en las piezas de trabajo durante el proceso sin centro. Eso significa que se puede utilizar para moler piezas largas de materiales quebradizos y piezas que, de lo contrario, podrían distorsionarse.

2. El proceso de rectificado sin centros es engañosamente simple pero preciso.

Dado que gran parte de su funcionalidad se debe a algunos principios básicos de la física, las amoladoras sin centro no tienen muchas piezas móviles. Eso hace que el rectificado sin centros sea un proceso relativamente simple que es ideal para el acabado del diámetro exterior de piezas metálicas cilíndricas pequeñas que requieren una tolerancia estrecha .

El rectificado sin centros es prácticamente continuo porque, en comparación con el rectificado entre centros, el tiempo de carga es pequeño. Por lo tanto, las longitudes largas se pueden rectificar de forma continua. Incluso grandes cantidades de piezas pequeñas se pueden rectificar automáticamente por medio de varios accesorios de alimentación.

Además, las amoladoras sin centro pueden funcionar de manera consistente a altas velocidades. Eso hace que el proceso sea una excelente opción para aplicaciones de gran volumen en las industrias aeroespacial, automotriz, militar, médica y otras.

3. Los métodos de rectificado difieren en cómo se alimentan las piezas a través de la máquina.

La principal diferencia entre los dos métodos de rectificado sin centros más utilizados está en cómo se alimentan las piezas de trabajo a través de la máquina .

Rectificado continuo se utiliza normalmente para piezas con redondez uniforme a lo largo de la pieza. En este método, la pieza de trabajo se desplaza a lo largo de la hoja de apoyo entre las dos ruedas.

Impulsado por un ligero ángulo aplicado a la rueda reguladora en relación con la rueda abrasiva, el método de alimentación continua básicamente "aprieta" la pieza de trabajo a través de la rueda abrasiva y hacia afuera por el otro lado.

Molido en alimentación — también llamado amolado por inmersión — se utiliza para rectificar piezas cilíndricas con muescas o formas complejas, como ejes de engranajes. En este caso, la cuchilla de descanso de la pieza de trabajo se debe mecanizar para que coincida con la forma de la pieza, y las muelas abrasivas y reguladoras se deben revestir para que coincidan con el corte de perfil deseado de la pieza.

Con el método de entrada, la rueda reguladora hace girar la pieza a una velocidad mientras la empuja hacia la rueda abrasiva, que gira a una velocidad mayor. Cuanto mayor sea la diferencia de velocidades, más rápida será la tasa de eliminación.

4. La elección de la muela abrasiva es crítica.

Otro factor clave en el rectificado sin centros es la elección de la muela abrasiva. Debe adecuarse tanto al metal del que están hechas las piezas como al acabado superficial que se quiere conseguir.

Además de estar disponibles en diferentes diámetros y anchos/espesores, las muelas abrasivas sin centros vienen en diferentes tipos de grano y tamaños de grano, a menudo utilizando materiales superabrasivos como el diamante policristalino y el nitruro de boro cúbico.

Los materiales de disco superabrasivos y de carburo de silicio son una ventaja cuando se rectifican sin centros metales extremadamente duros, por varias razones:

• Las ruedas son duraderas y mantienen su filo por más tiempo.
• Tienen una alta conductividad térmica, manteniendo su forma a altas temperaturas de contacto y altas velocidades de rotación.
• Se requiere menos tiempo para el ciclo de preparación.
• La vida útil de la rueda es mucho más larga que la de las ruedas hechas de materiales como abrasivos de óxido de aluminio.

5. Los ángulos afectan el éxito en el rectificado sin centros.

Los ángulos en los que las muelas abrasivas sin centro entran en contacto con la pieza son fundamentales para lograr la redondez y la tolerancia adecuadas.

Por lo general, los centros de las muelas de regulación y rectificado se colocan a la misma altura en la máquina, y el centro de la pieza de trabajo se sitúa más alto. Sin embargo, si la pieza de trabajo se coloca demasiado alta, puede presentar vibraciones. Si la pieza de trabajo se coloca demasiado baja, es posible que no esté redonda.

El objetivo es mantener la pieza (1) en contacto con la rueda reguladora y (2) girando a una velocidad más lenta, mientras que la rueda abrasiva más grande y más rápida aplica la fuerza que crea la redondez precisa de la pieza. El uso de los ángulos correctos de la muela ayuda a garantizar que se utilice toda la superficie de la muela abrasiva.

Si el ángulo de la rueda reguladora es demasiado agudo, puede hacer que la pieza de trabajo entre demasiado en la zona de rectificado. Esto puede resultar en un desgaste desigual, ahusamiento y reducción de la vida útil de la rueda. Si la rueda reguladora está demasiado cerca del paralelo con la rueda abrasiva, puede hacer que las piezas se atasquen entre las ruedas o, en el peor de los casos, provocar un choque entre la pieza de trabajo y la rueda.

El ángulo de la hoja de apoyo de la pieza de trabajo también es crítico. Por ejemplo, al esmerilar con un disco superabrasivo de 101,6 mm (4 in) de ancho, el resto de la hoja generalmente funcionará bien a 30º.

Pero con un ancho de muela de 6” (152,4 mm) u 8” (203,2 mm), ese mismo ángulo puede generar demasiada presión hacia la muela abrasiva y provocar vibraciones. En este caso, cambiar el ángulo a 20º o 25º reducirá la presión y eliminará la vibración de la pieza.

6. Mantener las cosas frescas es obligatorio en el rectificado sin centros.

El refrigerante se utiliza en el esmerilado sin centros no solo para mantener fría la muela abrasiva, sino también para eliminar el calor de la zona donde la pieza de trabajo entra en contacto con la muela abrasiva.

El rectificado sin centros requiere el uso de refrigerante correctamente presurizado para superar la barrera de aire creada entre la muela abrasiva y la pieza de trabajo durante el proceso de rectificado. Esto permite que el refrigerante fluya en el espacio entre los dos.

El paso del refrigerante en el rectificado sin centros es fundamental para evitar que el calor regrese a la pieza de trabajo o a la muela abrasiva. De lo contrario, puede ser difícil mantener las tolerancias de redondez y rectitud, y el daño térmico puede incluso causar ampollas y grietas en la muela abrasiva.

7. Puedes enseñarle nuevos trucos a un proceso "antiguo".

Aunque el rectificado sin centros existe desde hace mucho tiempo, las máquinas actuales están equipadas con características más nuevas que mejoran el rendimiento.

Para aumentar la eficiencia y la productividad del proceso, los controles programables CNC facilitan aún más la configuración y el cambio del equipo de un trabajo a otro. Otras tecnologías más nuevas están haciendo posible:

• Produzca tolerancias, dimensiones y formas de suelo que antes eran imposibles
• Reducir los tiempos de configuración
• Acelere la carga y descarga para acortar los tiempos de ciclo

Por ejemplo, la última generación de rectificadoras sin centros retire la rueda reguladora y reemplácela con soportes de alambre estacionarios que tengan una opción de modo de buje. Esta opción permite formas de rectificado intrincadas y características dimensionales exóticas al funcionar de manera similar a los casquillos guía en los tornos automáticos de estilo suizo.

Además, los avances en los controles de software, los motores de accionamiento directo y la carga/descarga robótica de piezas de trabajo permiten el concepto simple de rectificado sin centro para fabricar piezas complejas que antes eran impensables.

8. La experiencia es parte del conjunto de habilidades de rectificado sin centros.

El proceso sin centros por lo general no se enseña. Más bien, es una habilidad que a menudo se adquiere tras años de trabajo en la parte de la industria que proporciona servicios de rectificado sin centro. a los clientes.

Entonces, para obtener los mejores resultados, querrá un socio que:

• Considera que el rectificado sin centros es lo suficientemente importante como para desarrollar una experiencia a pesar de su demanda de nicho
• Ha seguido creciendo con la industria en lugar de depender de las máquinas originales de hace décadas

Por ejemplo, desde el principio, Metal Cutting ha estado aumentando nuestras capacidades de corte con rectificado sin centro para la producción de piezas de sellado de vidrio a metal. Más de 50 años después, todavía realizamos rectificado sin centros prácticamente todos los días y continuamos manteniéndonos al tanto de las tendencias de la industria y la demanda de los clientes mediante el uso de equipos de última generación.

¿Por qué considerar usar esmerilado sin centros?

En las manos adecuadas, el esmerilado sin centro es capaz de producir una "superficie mecanizada" que un proceso como el torneado simplemente no puede igualar, tanto como valor Ra como en ciertos metales que son casi imposibles de tornear con una herramienta de corte.

Incluso donde es posible tornear, nunca produciría la eliminación precisa de material y el acabado superficial resultante que puede lograr una muela abrasiva.

Casi 100 años después de su creación, el rectificado sin centros todavía no es tan común como otros métodos de fabricación de metales. Sin embargo, las cualidades únicas de un acabado esmerilado (frente al torneado) combinadas con las innovaciones y variaciones disponibles con el esmerilado sin centro le permiten producir piezas metálicas que son insustituibles para sus aplicaciones.

¿Cómo elige un proceso de rectificado de precisión? Obtén más información aquí.