Acabamento de superfície de retificação sem centro: como atingir 4 a 32 Ra na produção

Um eixo sai do moedor centerless a 12 micropolegadas Ra pouco antes do almoço. No meio da tarde, a mesma configuração está produzindo 24 micropolegadas Ra. A impressão não mudou, a roda parece recém-vestida e o sistema de refrigeração está funcionando normalmente. No entanto, o acabamento superficial diminuiu 100%. A maioria das lojas segue esse padrão, mais cedo ou mais tarde, e a solução raramente é um único mostrador ou uma nova roda. O acabamento superficial da retificação centerless é o resultado de três grupos de variáveis ​​que interagem – condição do rebolo, geometria do suporte da máquina e parâmetros do processo – e se torna previsível somente quando todos os três são controlados juntos.

A retificação centerless é um dos processos de acabamento mais produtivos para peças cilíndricas. Como a peça de trabalho se desloca sobre uma lâmina de apoio de trabalho entre um rebolo e um rebolo regulador, não há necessidade de furos centrais, mandris ou contrapontos. Isso torna o processo uma solução natural para barras, pinos, rolos, carretéis de válvulas e outros componentes redondos que precisam manter tolerâncias rígidas em grandes volumes. É também por isso que o acabamento superficial que produz é tantas vezes o factor decisivo na indústrias onde a retificação centerless é mais amplamente utilizada .

Que acabamento de superfície a retificação centerless pode realmente manter?

Comece com números realistas antes de alterar qualquer configuração. Na produção, a retificação centerless normalmente atinge acabamentos superficiais de 32 a 4 micropolegadas Ra, que é aproximadamente 0,8 a 0,1 µm Ra. O valor que um determinado trabalho pode atingir depende do modo de processo, da especificação da roda e de quanto material deve ser removido.

As faixas acima pressupõem uma máquina em boas condições, uma roda recém-revestida e condições térmicas estáveis. Se você quiser saber quão precisa pode ser a retificação centerless , a resposta curta é que a circularidade e a retilineidade de 0,0002 pol. ou melhor são realistas enquanto o acabamento superficial está sendo gerado na mesma passagem. O processo não é apenas rápido; é preciso. O lado final, entretanto, é mais sensível à configuração do que o lado geométrico, razão pela qual a mesma máquina pode produzir valores de Ra muito diferentes em dias diferentes.

Variáveis do lado da máquina que definem o teto final

Antes de abordar avanços e velocidades, verifique os três fatores do lado da máquina que decidem qual acabamento o processo é fisicamente capaz de produzir.

Especificação e dressagem do rebolo

O tamanho do grão é a variável mais óbvia. Uma roda de grão 46 remove o material rapidamente, mas deixa um padrão de risco áspero, enquanto uma roda de grão 80 ou 120 gera um acabamento visivelmente mais fino. O vínculo e a nota são igualmente importantes. Uma ligação dura mantém o perfil da roda por mais tempo, mas pode esmaltar e queimar a peça de trabalho; uma ligação mais suave libera grãos opacos e corta mais frio, e é por isso que os discos de acabamento costumam ser uma classe mais macios que os discos de desbaste.

O curativo é onde a maioria dos problemas de acabamento realmente começa. A taxa de avanço da dressagem controla a quantidade de grãos que se projeta da face do rebolo. Um dressamento rápido de 0,05 mm/rot ou mais abre o disco para cortes agressivos, mas deixa uma superfície de corte áspera. Para um acabamento fino, lapide lentamente, em torno de 0,02 a 0,03 mm/rot, e faça uma leve passada com um diamante afiado antes do primeiro ciclo de acabamento.

Roda reguladora e relação de velocidade

A roda reguladora controla a rotação da peça e a taxa de avanço. A relação de velocidade entre o rebolo e a peça determina quantos grãos de corte passam pela superfície por segundo. Taxas de velocidade mais altas entre o rebolo e a peça produzem acabamentos mais finos porque cada grão recebe um cavaco cada vez mais fino. Diminuir a velocidade da roda reguladora ou reduzir seu ângulo de inclinação para diminuir a taxa de alimentação é muitas vezes a maneira mais rápida de melhorar Ra em uma máquina que já está em funcionamento.

Altura da lâmina e suporte para descanso de trabalho

A lâmina de apoio de trabalho carrega a peça de trabalho e sua altura em relação à linha central da roda controla a geometria da zona de contato. Se a lâmina estiver muito alta, a peça vibra e vibra; se estiver muito baixo, a peça pode desenvolver lobing. A maioria dos operadores posiciona a lâmina usando o deslocamento da linha central recomendado para o diâmetro da peça e depois faz o ajuste fino até que qualquer trepidação desapareça. O desgaste da lâmina e uma superfície suja da lâmina transferem-se diretamente para arranhões e acabamento irregular.

Essas variáveis ​​do lado da máquina só funcionam tão bem quanto a máquina que as carrega. A rigidez estática e a precisão do fuso decidem até onde uma configuração pode ser levada. Uma máquina com base fundida pesada, guias bem amortecidas e rodas balanceadas manterá suas configurações durante um longo ciclo de produção. Para lojas que necessitam de produção contínua de alto volume com acabamento previsível, o retificadoras centerless que fabricamos são construídas exatamente de acordo com esses requisitos de estabilidade, com uma estrutura rígida e fusos precisamente alinhados que evitam vibrações no corte.

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Parâmetros de processo que transformam capacidade em Ra repetível

Uma vez que a configuração do lado da máquina esteja correta, os parâmetros do processo determinam se o acabamento se repete peça após peça e turno após turno.

Tempo de ativação e estratégia de passe

Spark-out é o tempo ou número de rotações após a roda parar de avançar. Durante a ignição, a roda continua a remover cavacos de espessura decrescente, o que relaxa a deflexão elástica na máquina e na peça de trabalho. Dois a cinco segundos de centelhamento podem melhorar o valor Ra em uma classe de acabamento completo na retificação de alimentação. Na retificação contínua, uma profundidade de corte mais leve no passe final tem um efeito semelhante.

Filtragem e entrega de refrigerante

O refrigerante faz mais do que prevenir queimaduras. Ele elimina os cavacos da zona de contato e mantém a face do rebolo aberta. O líquido refrigerante contaminado é uma das principais causas de arranhões aleatórios e acabamento inconsistente na retificação centerless. Filtre o refrigerante até pelo menos 20 µm, direcione o bico para que o fluxo atinja a zona de moagem diretamente e mantenha a vazão e a temperatura estáveis. Uma variação na temperatura do líquido refrigerante altera o estado térmico da máquina e o acabamento segue isso.

Estratégia de alimentação de desbaste e acabamento

Quando uma peça precisa de remoção de material e de um acabamento fino, não tente fazer as duas coisas em uma única passagem. Use um disco mais grosso e um avanço mais pesado para remover a maior parte do material e depois reduza o avanço para um passe de acabamento de cerca de 0,005 a 0,01 mm. Para peças que devem permanecer abaixo de 8 Ra, múltiplas passagens com avanço decrescente são mais confiáveis ​​do que uma passagem agressiva seguida de centelhamento prolongado.

Combine a máquina com o requisito de acabamento

A retificação centerless é a escolha certa para peças redondas sem centros, especialmente barras longas e componentes de pequeno diâmetro. Mas o processo tem limites. Peças com ressaltos, rasgos de chaveta, estrias ou outras superfícies interrompidas são difíceis de suportar em uma lâmina de apoio de trabalho e o acabamento geralmente se degrada na interrupção. Peças que devem manter seus furos centrais, ou peças com uma relação comprimento/diâmetro incomumente alta, também recebem melhor acabamento em uma retificadora cilíndrica, onde a peça de trabalho é mantida entre os centros e o diâmetro, a face e várias etapas podem ser retificadas em uma única fixação.

• Eixos com ressaltos e multidiâmetros que não conseguem passar pela roda reguladora
• Peças com furos centrais que devem permanecer precisos para operações posteriores
• Superfícies interrompidas, como rasgos de chaveta e estrias, que criam vibração em uma lâmina

Quando a geometria da peça impede o suporte sem centro, um retificadora cilíndrica CNC de alta precisão mantém a mesma faixa de acabamento e oferece flexibilidade para retificar vários diâmetros, conicidades e faces em um programa. A decisão não é sobre um processo ser melhor que o outro; trata-se de apoiar a peça corretamente. Uma peça que não é apoiada corretamente nunca terá um acabamento consistente, não importa o quão cuidadosamente a roda seja montada.

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Corrigindo os defeitos de acabamento mais comuns

Quando surgir um problema de acabamento, resolva as causas sistematicamente, em vez de trocar a roda imediatamente. A tabela abaixo lista os defeitos mais frequentemente observados na retificação centerless e suas causas típicas. Muitas dessas situações são discutidas com mais detalhes em nossa revisão de problemas comuns na retificação centerless .

Verifique primeiro as causas óbvias. A maioria dos defeitos de acabamento na retificação centerless vem de detalhes de manutenção e configuração, e não da capacidade da máquina. Use uma pequena lista de verificação antes de cada alteração na configuração:

1. Verifique a limpeza do líquido refrigerante e a posição do bico em relação à zona de contato.
2. Inspecione a lâmina do apoio de trabalho quanto a desgaste, cortes ou limalhas acumuladas.
3. Confirme a taxa de alimentação do dressador e a condição do diamante.
4. Verifique o equilíbrio da roda reguladora e a altura correta da lâmina do apoio de trabalho.

Uma lista de verificação estruturada como esta detecta a causa rapidamente e traz o processo de volta à faixa Ra de 16 a 4 micropolegadas, onde pertence a retificação centerless.