Guía completa de rectificadoras planas: características, usos y beneficios

Lo básico

Una rectificadora plana se usa principalmente para procesos de acabado. Utiliza una muela abrasiva rotativa para acabar la superficie de una pieza sujeta en un mordaza. Además del acabado, las máquinas de rectificado plano también pueden cortar una variedad de metales en piezas más pequeñas. Estas máquinas herramienta seguro cumplen los requisitos de fabricación. Siga leyendo para una introducción más profunda a este increíble equipo de rectificado.

Una rectificadora plana es uno de los tipos de rectificadora más comunes. Puede rectificar diferentes tipos de metales y no metales que requieren una superficie refinada y lisa. ¿Qué hace tan popular el rectificado plano? Al procesar una pieza con otras operaciones de mecanizado como fresado o torneado, las tolerancias y calidad superficial empeoran a medida que se desgastan los insertos de la herramienta. Sin embargo, la muela abrasiva puede ser acondicionada (dressed) para mantener filos de corte afilados, resultando en acabado consistente y alta precisión dimensional.

El propósito principal de las máquinas de rectificado plano es el acabado de una pieza fabricada. Es una herramienta muy precisa que usa una muela abrasiva rotativa fija para rapar o recortar una superficie metálica sujeta con una mordaza. La mesa de la rectificadora es magnética, lo que ayuda a mantener el material estacionario. Estos imanes pueden activarse con la palanca en el frontal de la rectificadora. La rectificadora puede moverse automáticamente, adelante y atrás, o manualmente según necesidad.

El rectificado plano es una técnica de acabado común que puede producir texturas superficiales lisas con precisión. El acabado es tanto estético como práctico, convirtiéndolo en tecnología fiable para diferentes aplicaciones. Los técnicos también pueden cambiar la forma de la muela y abrasivo para adaptarse a una gama de materiales, incluyendo la mayoría de metales y no metales, como cerámicas, carburos y materiales ópticos. A diferencia de otros métodos de conformado, puede rectificarse en materiales extremadamente duros o abrasivos.

Además, el rectificado plano hoy a menudo se acopla con un sistema CNC para mayor precisión y eficiencia. El siguiente video demuestra la rectificadora plana CNC de alta gama de Equiptop:

Construcción y componentes clave

El diseño estructural de una rectificadora plana es simple. Las partes principales incluyen una mesa de trabajo, una muela de rectificado, un sistema de potencia y un bastidor. El bastidor une todos los componentes necesarios y equipos auxiliares. Según la aplicación final, puede haber accesorios para asistir el proceso.

Mesa de trabajo
La mesa de trabajo es la superficie de trabajo de la rectificadora. Es donde se coloca la pieza y se realiza el proceso de rectificado. En la mesa, se instala un dispositivo de sujeción para mantener la pieza en su lugar durante la operación. Los dispositivos comunes incluyen platos y mordazas. La mesa se mueve horizontalmente durante el rectificado, mientras la muela elimina fracciones de la pieza.

La mesa avanza linealmente y también transversalmente a la cara de la muela abrasiva durante operaciones de rectificado plano de precisión. El avance longitudinal generalmente funciona por sistema hidráulico, mientras que el avance transversal a menudo es accionado por sistema eléctrico, hidráulico, o incluso regulado manualmente.

Muela de rectificado
La muela es la herramienta de corte de la rectificadora. Es un disco abrasivo que contiene grano también llamado granos. Los granos sirven como filos de corte que cortan la pieza. El tamaño y material de los granos determinan la aplicación de la muela. Cuanto más pequeños los granos, más fino y liso el acabado. Además del tamaño de grano, la velocidad de avance y velocidad de rotación también afectan el uso de la máquina.

La muela es uno de los componentes más importantes en una rectificadora plana de precisión. La rueda redonda rota en el cabezal del husillo, y su altura puede ajustarse para cumplir requisitos operacionales. La condición y material de la muela son esenciales para afectar el rendimiento de rectificadoras de precisión. En general, la muela abrasiva se fabrica con óxido de aluminio, nitruro de boro cúbico, carburo de silicio y diamante. El más económico, óxido de aluminio, es el material de muela más preferido.

Para reducir coste pero mejorar funcionalidad, muchos fabricantes usan alternativas menos costosas en el núcleo de muelas de nitruro de boro cúbico y diamante. La muela de diamante o nitruro de boro cúbico es idealmente fuerte, mejor para rectificar cerámicas, carburos y materiales más duros difíciles para otros abrasivos. Para mantener siempre la mejor condición de las muelas, se usan acondicionadores (dressers) para refrescar la superficie del componente y soportes de balanceo para detectar y mejorar desbalances relativos a tolerancia, paralelismo, concéntrico y desgaste de la muela.

Sistema de potencia
En el pasado, una rectificadora se operaba manualmente por el maquinista. Este tenía que encender y apagar constantemente la muela con un vástago o tornillo. Esto limitaba calidad, eficiencia y precisión del rectificado. Hoy, rectificadoras planas de alta precisión para proyectos pesados se usan para ofrecer potencia y velocidad sostenibles. El motor rotativo eléctrico se usa como fuente de potencia para la mayoría de rectificadoras CNC hoy.

Controlador
Para producir automáticamente rectificado plano altamente preciso y eficiente, muchas rectificadoras de precisión emplean un sistema CNC para regular totalmente la profundidad de corte deseada y las chispas. Los valores son predeterminados y configurados simplemente. Además, el último ajuste de ciclo de rectificado puede guardarse y repetirse simplemente la próxima vez. Con control servo, la rectificadora puede proporcionar productos con excelentes acabados superficiales lisos y dimensiones críticas.

Plato (Chuck)
El plato es el dispositivo de sujeción que agarra firmemente las piezas a rectificar. En rectificadoras planas de precisión, se usa ampliamente plato magnético. El dispositivo de sujeción puede ser electromagnético o permanente que necesita operación manual.

Refrigerante y lubricantes
Los lubricantes son necesarios en operaciones de rectificadora plana de precisión, que no solo suavizan el corte y cara de la muela sino que eliminan virutas metálicas formadas durante operaciones. En algunos casos, la lubricación también puede enfriar la muela de trabajo y las piezas. Los lubricantes se aplican mayormente directamente al área de rectificado para evitar que el líquido sea arrastrado por la rotación del componente. Algunos lubricantes comunes para rectificadoras planas incluyen aceites solubles en agua, aceites base petróleo, aceites sintéticos y otros fluidos químicos.

Tipos de rectificadoras planas

Hay tres tipos básicos: horizontal, vertical y de disco. La diferencia principal radica en cómo la muela contacta con la pieza.

Las muelas del diseño de husillo horizontal están suspendidas sobre la mesa. Solo el borde plano exterior de la muela contacta con el objeto sujeto por el plato. Gracias a la pequeña superficie de rectificado, puede tener alta precisión cada vez que corta, por eso se usan usualmente cuando se requieren características pequeñas. Como hay dos tipos comunes de husillos, también hay dos tipos comunes, ambos solo rectifican superficies planas.

● Husillo horizontal
Este tipo de rectificadora plana es el más común en la industria. Es más adecuado para trabajo de alta precisión, como superficies angulares o cónicas, ranuras o recesos. Pasadores, pistones, bielas y pistas de rodamientos son ejemplos de piezas rectificadas con este tipo de máquina.

● Husillo vertical
Las rectificadoras de husillo vertical se usan usualmente para remoción rápida de material. La diferencia más notable es que la cara de la muela se usa en la superficie plana en lugar del borde. Son ideales para rectificar estatores, placas, rotores, engranajes, anillos interiores y placas, topes y separadores.

Estas máquinas se disponen para que el borde plano de la muela toque la pieza. Esto resulta en forma plana con superficie lisa. Gracias a esta configuración, pueden usarse para aplicaciones que requieren superficie plana, aunque incluyen conformado preciso de diagonales, ranuras y acanaladuras. El diseño de husillo vertical tiene el husillo vertical arriba-abajo. La muela yace plana en la base del husillo, así que todo el ancho de la muela puede usarse para rectificar objetos. Generalmente, este diseño se usa en situaciones que requieren procesamiento en paneles o placas grandes o donde mucha material debe rectificarse rápido.

● Monodisco y doble disco
Rectificadoras de monodisco y doble disco pueden incorporarse en modelos de husillo horizontal y vertical. Las rectificadoras de disco tienen mayor área de contacto entre superficie de rectificado y pieza y pueden rectificar ambos lados a la vez. Componentes como rotores, placas, separadores, engranajes y arandelas son candidatos ideales para rectificadoras de disco.

Operación y principio de funcionamiento

Al encenderse, la muela gira a alta velocidad. Una vez la pieza asegurada a la altura deseada, la muela giratoria se posiciona justo encima. La mesa comienza a moverse de lado a lado, mientras la cama de trabajo se eleva ligeramente para que la muela contacte con la pieza. La cama también se mueve dentro y fuera, permitiendo un rectificado más uniforme.

Cabe notar que la muela no tiene que estar completamente recta durante el proceso. En aplicaciones donde se requiere un patrón específico en la superficie de la pieza rectificada, puede adoptarse una muela con perfiles personalizados para lograr ese patrón. Alternativamente, simplemente puede mecanizar un patrón en una muela recta para lograr el mismo efecto.

Aplicaciones

Las principales industrias que usan rectificadoras planas son:

● Aeronáutica
La industria aeroespacial es conocida por mecanizar materiales difíciles con herramientas convencionales. Estos materiales duros, resistentes a alta temperatura permiten que componentes funcionen bajo condiciones duras de motores de aeronaves. Anillos de turbina, ejes de turbina, y anillos interiores y exteriores son algunos componentes aeroespaciales comúnmente rectificados con precisión.

● Máquina herramienta
Las rectificadoras planas a menudo se encuentran en la industria de máquinas herramienta. Los constructores las usan para hacer husillos principales, guías lineales, tornillos de bolas, indexadores, rodamientos, levas, estantes, núcleos de válvula y más.

● Moldes y matrices
La industria de moldes usa rectificadoras planas para producir matrices de roscado, matrices de estampado, máquinas de doblado, matrices de estirado de alambre, matrices de laminación e insertos, y muchos otros componentes de moldes.

Otras herramientas producidas con rectificadoras de alta precisión incluyen platos de tres y cuatro garras, cuchillas formadas, brocas escalonadas, machuelos, escariadores, roscadores y calibres de anillo. Los portaherramientas son otra categoría que frecuentemente utiliza rectificado plano.

Mejorando el rendimiento de la rectificadora plana

Finalmente, compartimos algunos consejos para sacar el máximo provecho de su rectificadora plana:

Instalación y mantenimiento inicial

Rectifique la mesa de la máquina plana y lo suficientemente profundo para eliminar todo óxido. La base del plato electromagnético también se rectifica, así hay aproximadamente 0,00002 pulgadas de concavidad por cada 6 pulgadas de longitud del plato. Luego aplique una capa fina de aceite entre las superficies entre los platos, y apriete primero el tornillo derecho, y luego apriete firmemente el tornillo izquierdo. El chasis tiene solo un tornillo lateral, que permite que el plato se mueva por cambios térmicos minimizando la planicidad.

Mantenimiento programado de la muela de rectificado

Estos pasos se completan en nuestro taller cada año por la acumulación de óxido entre el plato y la cama de la rectificadora. Selección y balanceo de muela: Elija una muela que no introduzca presión o calor en la pieza. Su proveedor de muelas debería ayudarle a elegir la correcta. El balanceo de la muela es parte importante del rectificado plano. Una muela mal balanceada causa mal acabado y acorta la vida del husillo.

Durante la vida de la muela y la máquina, el balanceo debe verificarse porque el diámetro disminuye y el balanceo cambia. Según nuestra experiencia, el tamaño mínimo de diamante debería ser medio quilate por pulgada de superficie de la muela. El diamante grande tiene mejor disipación de calor, mayor vida y por más contacto con la muela, la velocidad de acondicionado también es más rápida. El diamante debe ajustarse aproximadamente a diez grados en dirección de la posición de la muela. Minimice la longitud del mango e instálelo lo más firme posible. Use mucho refrigerante si es posible. Rote el diamante a una superficie lo más afilada posible para asegurar el mejor rendimiento de su rectificadora plana.