Los compradores potenciales de nuevas máquinas rectificadoras deben comprender los entresijos del proceso abrasivo, cómo funciona la unión abrasiva y las diversas formas de preparación de las muelas abrasivas.
Esta publicación de blog está adaptada de un artículo publicado por Barry Rogers en la edición de noviembre de 2018 del suplemento Machine/Shop de la revista Modern Machine Shop.
En el último artículo sobre el tema de las amoladoras, discutimos el atractivo básico de las amoladoras y cómo se construyen.Ahora, echamos un vistazo más de cerca a cómo funciona el proceso abrasivo y lo que significa para los comerciantes de máquinas nuevas en el mercado.
El esmerilado es una tecnología de procesamiento abrasivo que utiliza una muela abrasiva como herramienta de corte.La muela se compone de partículas duras y afiladas.Cuando la rueda gira, cada partícula actúa como una herramienta de corte de un solo punto.
Las muelas abrasivas están disponibles en una variedad de tamaños, diámetros, espesores, tamaños de granos abrasivos y aglutinantes.Los abrasivos se miden en unidades de tamaño de partícula o tamaño de partícula, con tamaños de partícula que van desde 8-24 (grueso), 30-60 (medio), 70-180 (fino) y 220-1200 (muy fino).Los grados más gruesos se utilizan cuando se debe eliminar una cantidad relativamente grande de material.Generalmente, se usa un grado más fino después de un grado más grueso para producir un acabado de superficie más suave.
La muela abrasiva está hecha de una variedad de abrasivos, incluido el carburo de silicio (generalmente utilizado para metales no ferrosos);alúmina (usada para aleaciones de hierro de alta resistencia y madera; diamantes (usados para pulido final o pulido de cerámica); y nitruro de boro cúbico (generalmente usado para aleaciones de acero).
Los abrasivos se pueden clasificar además como aglomerados, revestidos o aglomerados metálicos.El abrasivo fijo se mezcla con granos abrasivos y un aglutinante, y luego se presiona en forma de rueda.Se cuecen a altas temperaturas para formar una matriz similar al vidrio, comúnmente conocida como abrasivos vitrificados.Los abrasivos revestidos están hechos de granos abrasivos adheridos a un sustrato flexible (como papel o fibra) con resina y/o pegamento.Este método se usa más comúnmente para cinturones, láminas y pétalos.Los abrasivos con aglomerante metálico, especialmente los diamantes, se fijan en la matriz metálica en forma de muelas abrasivas de precisión.La matriz de metal está diseñada para desgastarse y exponer los medios de molienda.
El material o medio de unión fija el abrasivo en la muela abrasiva y proporciona resistencia a granel.Se dejan vacíos o poros intencionalmente en las ruedas para mejorar la entrega de refrigerante y liberar virutas.Dependiendo de la aplicación de la muela abrasiva y del tipo de abrasivo, se pueden incluir otros rellenos.Los bonos se suelen clasificar en orgánicos, vitrificados o metálicos.Cada tipo proporciona beneficios específicos de la aplicación.
Los adhesivos orgánicos o de resina pueden soportar condiciones de esmerilado severas, como vibraciones y fuerzas laterales elevadas.Los aglutinantes orgánicos son especialmente adecuados para aumentar la cantidad de corte en aplicaciones de mecanizado de desbaste, como operaciones de preparación de acero o corte abrasivo.Estas combinaciones también favorecen el rectificado de precisión de materiales superduros (como el diamante o la cerámica).
En el esmerilado de precisión de materiales metálicos ferrosos (como acero endurecido o aleaciones a base de níquel), el aglomerante cerámico puede proporcionar un excelente rendimiento de preparación y corte libre.El aglomerante cerámico está específicamente diseñado para proporcionar una fuerte adhesión a las partículas de nitruro de boro cúbico (cBN) a través de una reacción química, lo que da como resultado una excelente relación entre el volumen de corte y el desgaste de la rueda.
Las llaves de metal tienen una excelente resistencia al desgaste y retención de forma.Pueden variar desde productos galvanizados de una sola capa hasta ruedas multicapa que se pueden hacer muy fuertes y densas.Las ruedas unidas con metal pueden ser demasiado difíciles de usar de manera efectiva.Sin embargo, un nuevo tipo de muela abrasiva con una unión metálica quebradiza se puede revestir de manera similar a una muela abrasiva de cerámica y tiene el mismo comportamiento beneficioso de rectificado de corte libre.
Durante el proceso de esmerilado, la muela abrasiva se desgastará, se desafilará, perderá su forma de contorno o se “cargará” debido a las virutas o las virutas que se adhieren al abrasivo.Luego, la muela abrasiva comienza a frotar la pieza de trabajo en lugar de cortar.Esta situación genera calor y reduce la eficiencia de las ruedas.Cuando aumenta la carga de la rueda, se produce vibración, lo que afecta el acabado de la superficie de la pieza de trabajo.El tiempo del ciclo aumentará.En este momento, la muela abrasiva se debe “revestir” para afilar la muela abrasiva, eliminando así cualquier material que quede en la superficie de la muela abrasiva y restaurando la muela abrasiva a su forma original, mientras trae nuevas partículas abrasivas a la superficie.
Muchos tipos de reacondicionadores de muelas abrasivas se utilizan para rectificar.El más común es un rectificador de diamante a bordo, estático y de un solo punto, que se ubica en un bloque, generalmente en el cabezal o contrapunto de la máquina.La superficie de la muela abrasiva pasa a través de este diamante de una sola punta y se retira una pequeña cantidad de la muela abrasiva para afilarla.Se pueden usar dos o tres bloques de diamante para modificar la superficie, los lados y la forma de la rueda.
El recorte giratorio es ahora un método popular.El aparador giratorio está recubierto con cientos de diamantes.Por lo general, se utiliza para aplicaciones de rectificado de alimentación lenta.Muchos fabricantes encuentran que para los procesos que requieren una alta producción de piezas y/o tolerancias de piezas estrechas, el recorte rotativo es mejor que el recorte de un solo punto o en grupo.Con la introducción de las muelas superabrasivas de cerámica, el rectificado rotatorio se ha convertido en una necesidad.
La rectificadora oscilante es otro tipo de rectificadora que se utiliza para muelas abrasivas grandes que requieren carreras de rectificado más largas y profundas.
El tocador fuera de línea se usa principalmente para rectificar muelas lejos de la máquina, mientras se usa un comparador óptico para verificar el perfil de la forma.Algunas amoladoras usan máquinas de descarga eléctrica cortadas con alambre para revestir ruedas de aglomerante de metal que todavía están instaladas en la amoladora.
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Tradicionalmente, la optimización de los ciclos de rectificado de los lóbulos del árbol de levas se ha basado menos en la ciencia y más en conjeturas fundamentadas y un rectificado de pruebas exhaustivo.Ahora, el software de modelado térmico por computadora puede predecir el área donde se puede quemar el lóbulo para determinar la velocidad de trabajo más rápida que no causará daño térmico al lóbulo y reducirá en gran medida la cantidad de rectificados de prueba necesarios.
Dos tecnologías habilitadoras (muelas súper abrasivas y servocontrol de alta precisión) se combinan para proporcionar un proceso de rectificado de contornos similar a las operaciones de torneado exterior.Para muchas aplicaciones de rectificado de diámetro exterior de volumen medio, este método puede ser una forma de combinar varios pasos de fabricación en una sola configuración.
Dado que el esmerilado de avance progresivo puede lograr altas tasas de eliminación de material en materiales difíciles, el esmerilado puede no solo ser el último paso del proceso, sino que puede ser el proceso.
Hora de publicación: 02-ago-2021