Princípios de serviços de retificação de superfície de precisão

Como o processo de retificação da superfície alcança paralelismo e esquadria?

Em sua forma mais básica, a retificação de superfície de precisão é usada para conseguir duas coisas:para fazer formas cúbicas de metal quadradas e paralelas. Utilizados para muitas aplicações, mas normalmente em acessórios, moldes e matrizes, os serviços de retificação de superfícies parecem simples à primeira vista.

Mas olhe mais fundo e você descobrirá que há mais para dominar a retificação de superfícies do que aparenta.

Aplicações para retificação de superfície de precisão

Para peças quadradas ou retangulares cúbicas de seis lados de metal, a retificação de superfície de precisão permite que você torne cada lado quadrado e paralelo a si mesmo ou a uma superfície de referência. Esses blocos quadrados ou retangulares geralmente são mantidos no lugar na mesa de moagem por ímãs, para que você tenha uma superfície plana contra outra superfície plana.

A partir dessa base crítica, a retificação de superfícies pode ser inestimável para aplicações como fabricação de matrizes. A precisão posicional exigida pelas matrizes usadas em extrusão e moldagem por injeção significa que as matrizes devem ser quadradas em relação à parte externa do centro, e é aqui que a retificação de superfície de precisão oferece.

Você simplesmente não pode fresar um bloco de metal de forma tão quadrada e precisa quanto você pode moer na superfície - sem mencionar que a superfície fresada nunca corresponderá ao acabamento do solo para um valor Ra suave e baixo.

Os serviços de esmerilhamento de superfície também podem ser usados ​​em hastes, mas não para tornar o diâmetro externo de uma haste redondo; para essa tarefa, é utilizada a retificação OD (também conhecida como retificação cilíndrica). No entanto, a retificação da superfície pode tornar as duas extremidades de uma haste perfeitamente perpendiculares ao diâmetro externo.

Aqui, os blocos em V são usados ​​para posicionar as hastes para retificação. Uma haste redonda é colocada na cavidade em forma de V e um grampo mantém a haste verticalmente no lugar. A partir daí, a retificação de superfície de precisão pode ser usada para retificar o topo da haste até uma dimensão perfeitamente quadrada em relação ao diâmetro externo.

Vários tamanhos de máquinas de retificação de superfície

O conceito de retificação de superfície é o mesmo, independentemente do tamanho da peça a ser retificada. No entanto, como acontece com muitas máquinas-ferramentas, o tamanho de uma retificadora de superfície pode variar de pequeno a muito, muito grande.

Na Metal Cutting Corporation, nossa experiência está na extremidade pequena do espectro, com retificadoras de superfície de precisão otimizadas para as tolerâncias mais apertadas e nas menores camas, apropriadas para as peças muito pequenas que produzimos.

À medida que as retíficas de superfície crescem em tamanho, há trocas por tolerâncias. No entanto, onde você tem uma peça muito grande, ela é melhor atendida pelos recursos das retificadoras de superfície na grande extremidade do espectro.

Na extremidade maior está a retífica Blanchard, uma tecnologia mais antiga que é considerada retificação de superfície, embora seu disco giratório resulte em um padrão de acabamento superficial muito diferente.

Remoção de material em incrementos

Embora existam ferramentas manuais de retificação de superfície, uma característica crítica dos serviços de retificação de superfície é a remoção precisa e repetida de pequenos incrementos de material por máquina. Aqui, quanto menos você remover, melhor será o acabamento da superfície e melhor será a precisão dimensional.

Não é aconselhável remover muita espessura do material em uma única passagem, pois isso produzirá um acabamento superficial ruim. Além disso, aplicar esse tipo de tensão no metal e na máquina pode resultar em baixa precisão de posicionamento e possível fratura da peça de trabalho.

Em vez disso, é muito melhor fazer muitos, muitos passes repetitivos, cada um removendo um pouco mais de material.

Isso faz com que assistir a lixadeiras de superfície automáticas seja como ver um movimento de um lado para o outro perfeitamente coreografado e repetindo rapidamente, onde cada intervalo está se movendo imperceptivelmente um pouco mais para baixo na parte de metal, removendo uma quantidade notavelmente pequena de material a cada passagem. As máquinas executam sua tarefa sem nenhuma vibração e ruído que acompanha a remoção de metal por torneamento.

Há uma exceção a essa remoção incremental de material, na forma de retificação por creep-feed – um método de retificação de superfície de precisão originalmente projetado para remover uma grande quantidade de material em uma passagem.

No entanto, descobriu-se rapidamente que o movimento alternativo rápido normalmente usado com retificação de superfície não era adequado; portanto, as retificadoras de creep-feed foram projetadas com uma taxa de alimentação muito baixa.

Curiosamente, na Metal Cutting ainda temos alguns dos antigos trituradores automáticos de alimentação lenta que agora estão fora de produção. Assim, podemos usar técnicas de creep-feed em menor escala para melhorar o acabamento da superfície, mesmo quando as taxas de remoção de material não são o foco principal.

Os X-Y-Zs da retificação de superfície de precisão

Os padrões usuais para serviços de retificação de superfícies também são os princípios de movimento que impulsionam a mesa de retificação, com uma diferença - a ação horizontal do eixo X que fornece as repetições lado a lado e a ação de retificação do eixo Z que fornece os passes para frente e para trás. As sofisticadas retificadoras de superfície de precisão possuem eixo Z automático, permitindo que os menores incrementos sejam aplicados à peça de trabalho com cada uma das repetições do eixo X.

Sim, você leu certo - no mundo da retificação de superfícies, a direção vertical é o eixo Z, enquanto na fresagem isso é chamado de eixo Y.

E depois há o eixo Y. Em retificadoras de superfície de precisão, normalmente os rebolos não são tão largos quanto os rebolos de diâmetro externo ou rebolos sem centro. O benefício do movimento do eixo Y é que ele permite que uma roda de 1” de espessura retifique com precisão uma superfície com mais de 1” de largura.

Na verdade, as peças de trabalho podem ser muito mais largas do que o rebolo. A cada repetição do eixo X, o eixo Y se move levemente para produzir a superfície plana especificada. Nos muitos tamanhos diferentes de retificadoras de superfície, os mesmos princípios X-Y-Z se aplicam.

Variáveis ​​que impulsionam os resultados de acabamento da superfície

Embora os princípios da retificação superficial de precisão pareçam simples, a prática da retificação superficial requer anos de experiência, pois existem muitas variações sutis.

Tal como acontece com todos os maquinistas qualificados e produtivos, os especialistas em retificação de superfícies precisam entender não apenas o comportamento de diferentes metais, mas também certas variáveis ​​que determinam os acabamentos de superfície que as retificadoras de precisão produzirão.

Feeds e velocidades

No caso de retificação de superfícies de precisão, alimentação refere-se à taxa dos três eixos. Indiscutivelmente, o avanço é o principal fator decisivo para alcançar o acabamento superficial desejado.

Velocidade refere-se à RPM da roda, embora curiosamente, a RPM da roda seja geralmente constante na retificação da superfície. Isso ocorre porque, embora um rebolo se desgaste - um fator que você normalmente pensaria que requer o ajuste da velocidade do rebolo para manter uma retificação consistente - ele o faz imperceptivelmente em relação ao diâmetro do rebolo.

Seleção de rodas

Nos serviços de retificação de superfícies, as oportunidades de escolher o rebolo perfeito são tão amplas quanto a seleção e variedade de rebolos disponíveis. No entanto, a experiência vem em conhecer o número limitado de rodas ideais para cada um dos muitos tipos diferentes de metal que compõem a peça de trabalho.

Para a remoção de material, as rodas variam de óxido de alumínio e carboneto de silício até diamante e CBN, dependendo da dureza do metal a ser retificado e removido. Existem outras rodas especiais feitas de materiais como a cortiça, mas são mais usadas para polimento e polimento do que para remoção de material.

Refrigerantes

Da mesma forma, através de anos de experimentação e prática comercial, existem apenas alguns refrigerantes desejáveis. No entanto, como em todos os outros processos de usinagem, a maneira como a refrigeração é introduzida no processo de retificação de superfície de precisão continua sendo um método importante para acertar.

Conhecimento especializado em serviços de retificação de superfícies e muito mais

Como muitas disciplinas profissionais atualmente, o mundo dos serviços de retificação de superfícies tem muitas subespecialidades, exigindo conhecimento especializado. Por exemplo, além das tarefas simples de trabalhar uma forma cúbica ou as extremidades de uma peça moldada, existem muitas permutações que podem ser alcançadas através do uso habilidoso de diferentes acessórios.

Existem também muitas técnicas e recursos acionados por CNC que se aplicam à robusta máquina de retificação de superfície padrão. Essas máquinas podem ser fixadas para fazer formas, cantos ou chanfros, ou até mesmo para cortar, e são possíveis raios totalmente arredondados. Quando formas específicas são desejadas, os métodos tornam-se conhecidos como retificação de alimentação, retificação de forma, retificação por imersão e/ou retificação de perfil.

Isso significa que, para fazer pequenas peças metálicas de tolerância apertada em muitas formas diferentes, os especialistas em retificação de superfícies precisam ser qualificados em muitas outras disciplinas além da simples retificação de cubos e cilindros.

Para obter dicas sobre como criar especificações que lhe darão os resultados que você procura — com retificação de superfície de precisão, bem como outros métodos de usinagem — confira nossas Perguntas frequentes sobre como ajustar sua solicitação de cotação para sua vantagem máxima.