Guia Completo de Retificadoras Planas (Surface Grinders): Características, Usos e Benefícios

O Básico

Uma retificadora plana é usada principalmente para processos de acabamento. Utiliza uma roda abrasiva rotativa para acabar a superfície de uma peça que é mantida no lugar por um torno. Além do acabamento, máquinas de retificação plana também podem cortar uma variedade de metais em pedaços menores. Estas ferramentas de máquina certamente atendem aos requisitos de fabricação. Continue lendo para uma introdução mais aprofundada a este incrível equipamento de retificação.

Uma retificadora plana é um dos tipos mais comuns de máquinas de retificação. Pode retificar diferentes tipos de metais e não-metais que requerem uma superfície refinada e lisa. O que torna a retificação plana tão popular? Ao processar uma peça com outras operações de usinagem como fresamento ou torneamento, tolerâncias da peça e qualidade da superfície deterioram-se conforme os inserto de ferramenta se desgastam. No entanto, a roda abrasiva pode ser dressada (afiada) para manter arestas de corte afiadas, resultando em acabamento consistente e alta precisão dimensional. Confira a entrada do blog abaixo para descobrir quem usa estas retificadoras planas:
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O principal objetivo das máquinas de retificação plana é o acabamento de uma peça fabricada. Esta é uma ferramenta muito precisa que usa uma roda abrasiva rotativa fixa para aparar ou retificar uma superfície metálica mantida no lugar com um torno. A mesa da retificadora é magnética, o que ajuda a manter o material estacionário. Tais ímãs podem ser comutados pela alavanca na frente da retificadora. A retificadora pode ser movida automaticamente, para frente e para trás, ou manualmente conforme necessário.

Retificação plana é uma técnica comum de acabamento que pode produzir texturas de superfície lisas com precisão. O acabamento superficial é bonito e prático, tornando-se uma tecnologia confiável para diferentes aplicações. Técnicos também podem mudar a forma da roda e o abrasivo para combinar com uma gama de materiais, incluindo a maioria dos metais e não-metais, como cerâmicas, carbonetos e materiais ópticos. Diferente de outros métodos de moldagem, pode ser retificado em materiais extremamente duros ou abrasivos.

Além disso, a retificação plana hoje é frequentemente acoplada a um sistema CNC para mais precisão e eficiência. O vídeo a seguir é uma demonstração da retificadora plana CNC de alta gama da Equiptop:

Construção e Componentes Principais

O design estrutural de uma retificadora plana é simples. As partes principais incluem uma mesa de trabalho, uma roda de retificação, um sistema de potência e uma estrutura. A estrutura reúne todos os componentes necessários e equipamentos auxiliares. Dependendo da aplicação final, pode haver acessórios para auxiliar o processo.

Mesa de Trabalho (Worktable)

A mesa de trabalho é a superfície de trabalho da retificadora. É onde a peça é colocada e o processo de retificação é realizado. Na mesa de trabalho, um dispositivo de fixação ou dispositivo de retenção de peça é instalado para manter a peça no lugar durante a operação. Dispositivos comuns de retenção de peça incluem mandris e tornos. A mesa move-se horizontalmente durante o processo de retificação, enquanto a roda de retificação retifica frações da peça.

A mesa avança linearmente e também transversalmente à face da roda abrasiva durante operações de retificação plana de precisão. O avanço longitudinal é geralmente alimentado por um sistema hidráulico, por outro lado, o avanço transversal é frequentemente acionado por sistema elétrico, hidráulico, ou mesmo regulado manualmente.

Roda de Retificação (Grinding Wheel)

A roda de retificação é a ferramenta de corte da retificadora. É um disco abrasivo que contém grão também referido como grãos. Os grãos servem como arestas de corte que cortam a peça. O tamanho e material dos grãos determinam a aplicação da roda de retificação. Quanto menores os grãos, mais fina e suave a superfície. Além do tamanho do grão, a taxa de avanço e a velocidade de rotação também afetam o uso da máquina.

A roda de retificação é um dos componentes mais importantes em uma retificadora plana de precisão. A roda redonda gira no cabeçote do fuso, e a altura dela pode ser ajustada para atender aos requisitos operacionais. A condição, bem como o material de que a roda de retificação é feita, é essencial para afetar o desempenho de retificadoras de precisão. Em geral, a roda abrasiva é feita de óxido de alumínio, nitreto de boro cúbico, carboneto de silício e diamante. A mais econômica entre elas, óxido de alumínio, é o material de roda de retificação mais preferido.

Para reduzir custo mas aumentar funcionalidade, muitos fabricantes usam alternativas menos caras no núcleo de roda de nitreto de boro cúbico e roda de retificação de diamante. A roda feita de diamante ou nitreto de boro cúbico é idealmente forte, mais adequada para retificar cerâmicas, carbonetos e materiais mais duros que são tipicamente difíceis para outros tipos de roda abrasiva. Para sempre manter a melhor condição das rodas de retificação, dressadores são usados para renovar a superfície do componente e suportes de balanceamento são usados para detectar e melhorar desequilíbrios relativos à tolerância, paralelismo, concêntrico e desgaste da roda de retificação.

Sistema de Potência (Power System)

No passado, uma máquina de retificação era operada manualmente pelo torneiro. O torneiro tinha que ligar e desligar constantemente a roda de retificação com uma alavanca ou parafuso. Isso limitava a qualidade, eficiência e precisão da retificação. Hoje, retificadoras planas de alta precisão para projetos pesados são usadas para oferecer saída de potência e velocidade sustentáveis. O motor elétrico rotativo é usado como fonte de energia para a maioria das retificadoras CNC hoje.

Controlador (Controller)

Para produzir automaticamente retificação plana altamente precisa e eficiente, muitas retificadoras planas de precisão empregam um sistema CNC para regular totalmente a profundidade de corte desejada e as faíscas. Os valores são predeterminados e configurados simplesmente. Além disso, a última configuração do ciclo de retificação pode ser salva e repetida simplesmente na próxima vez. Com o controle servo, a retificadora pode fornecer produtos com excelentes acabamentos superficiais lisos e dimensões críticas.

Mandril (Chuck)

O mandril é o dispositivo de fixação que prende as peças retificadas firmemente. Em retificadoras planas de precisão, um mandril magnético é amplamente usado. O dispositivo de fixação pode ser eletromagnético, ou uma forma permanente que precisa ser operada manualmente.

Refrigerante e Lubrificantes (Coolant and Lubricants)

Lubrificantes são necessários em operações de retificadora plana de precisão, que não só suavizam o corte e a face da roda de retificação mas removem cavacos metálicos formados durante operações. Em alguns casos, lubrificação também pode resfriar a roda de trabalho e as peças. Lubrificantes são principalmente aplicados diretamente na área de retificação para evitar que o líquido seja levado pela rotação do componente. Alguns lubrificantes comuns trabalhando com máquinas de retificação plana de precisão incluem óleos solúveis em água, óleos à base de petróleo, óleos sintéticos e outros fluidos químicos.

Tipos de Retificadora Plana

Existem três tipos básicos: horizontal, vertical e de disco. A principal diferença está em como a roda de retificação faz contato com a peça.

As rodas do design de fuso horizontal são suspensas acima da mesa de trabalho. Apenas a borda externa plana da roda entrará em contato com o objeto mantido pelo mandril. Graças à pequena superfície de retificação, você pode ter alta precisão toda vez que corta, por isso são geralmente usadas quando pequenos recursos são necessários. Como existem dois tipos comuns de fusos, também existem dois tipos comuns, ambos retificando apenas superfícies planas.

● Fuso Horizontal (Horizontal Spindle)

Este tipo de retificadora plana é o mais comum na indústria. É mais adequado para trabalho de alta precisão, como superfícies angulares ou cônicas, ranhuras ou reentrâncias. Pinos, pistões, bielas e pistas de rolamentos são exemplos de peças retificadas com este tipo de máquina.

● Fuso Vertical (Vertical Spindle)

Retificadoras de fuso vertical são geralmente usadas para remoção rápida de material. A diferença mais notável é que a face da roda de retificação é usada na superfície plana em vez da borda. Retificadoras de fuso vertical são ideais para retificar estatores, placas, rotores, engrenagens, anéis internos e placas, e paradas e espaçadores.

Estas máquinas são arranjadas de modo que a borda plana da roda de retificação esteja em contato com a peça. Isso resulta em forma plana com superfície lisa. Graças a esta configuração, estas máquinas podem ser usadas para aplicações que requerem uma superfície plana, embora estas incluam a formação precisa de diagonais, ranhuras e ranhuras. O design de fuso vertical tem o fuso vertical para cima e para baixo. A roda de retificação em si fica plana na parte inferior do fuso, então toda a largura da roda de retificação pode ser usada para retificar objetos. Geralmente, este design é usado em situações que requerem processamento em painéis ou placas maiores ou onde uma grande quantidade de material precisa ser retificada rapidamente.

● Disco Simples e Disco Duplo (Single-Disc and Double-Disc)

Retificadoras de disco simples e duplo podem ser incorporadas em modelos de fuso horizontal e vertical. Retificadoras de disco têm uma área de contato maior entre a superfície de retificação e a peça e podem retificar ambos os lados de uma vez. Componentes como rotores, placas, espaçadores, engrenagens e arruelas são todos candidatos ideais para retificadoras de disco.

Operação e Princípio de Funcionamento

Quando ligada, a roda de retificação gira em alta velocidade. Uma vez que a peça é fixada na altura desejada, a roda giratória é posicionada logo acima da peça. A mesa então começará a mover-se de lado a lado, enquanto a cama de trabalho eleva-se ligeiramente para a roda de retificação entrar em contato com a peça. A cama de trabalho também move-se para dentro e para fora, o que permite uma retificação mais uniforme da peça.

Vale notar que a roda de retificação não precisa ser completamente reta durante o processo. Em certas aplicações onde um padrão específico na superfície da peça retificada é necessário, você pode adotar uma roda com perfis personalizados para atingir esse padrão. Alternativamente, você pode simplesmente usinar um padrão em uma roda de retificação reta para atingir o mesmo efeito.

Confira o vídeo abaixo pois ilustra o movimento da roda de retificação e mesa de trabalho:

Aplicações

As principais indústrias que fazem uso de retificadoras planas são descritas a seguir:

● Aeronáutica (Aircraft)
A indústria aeroespacial é conhecida por usinar materiais difíceis de usinar com ferramentas convencionais. Esses materiais resistentes a altas temperaturas permitem que os componentes funcionem sob condições severas de motores de aeronaves. Anéis de turbina, eixos de turbina e anéis internos e externos são alguns dos componentes de aeronaves mais comuns que são retificados com precisão.

● Ferramentas de Máquina (Machine Tool)
Retificadoras planas são frequentemente encontradas na indústria de ferramentas de máquina também. Construtores de ferramentas de máquina usam-nas para fazer eixos principais, guias lineares, fusos de esferas, indexadores, rolamentos, cames, cremalheiras, núcleos de válvulas e mais.

● Moldes e Matrizes (Mold & Die)
A indústria de moldes usa retificadoras planas para produzir matrizes de rosca, matrizes de estampagem, máquinas de dobra, matrizes de estiramento de arame, matrizes de laminação e inserts, e muitos outros componentes de moldes.

Outras ferramentas produzidas com retificadoras de alta precisão incluem mandris de três e quatro garras, lâminas moldadas, brocas escalonadas, macho e fêmea, alargadores, macho, e calibradores de anel. Porta-ferramentas são outra categoria que frequentemente utiliza retificação plana.

Melhorando o Desempenho da Retificadora Plana

Finalmente, queremos compartilhar algumas dicas sobre como obter o máximo da sua retificadora plana:

Instalação e Manutenção Inicial

Retifique a mesa da máquina plana e profunda o suficiente para remover toda ferrugem. A parte inferior do mandril eletromagnético também é retificada, de modo que há aproximadamente 0,00002 polegadas de pratos para cada 6 polegadas de comprimento do mandril. Então aplique uma fina camada de óleo entre as superfícies entre os mandris, e aperte o parafuso do lado direito primeiro, e então aperte firmemente o parafuso do lado esquerdo. O chassi tem apenas um parafuso lateral, que pode fazer o mandril mover-se devido a mudanças térmicas enquanto minimiza a planicidade.

Manutenção Programada da Roda de Retificação

Estes passos são completados em nossa oficina todos os anos devido ao acúmulo de ferrugem entre o mandril e a cama da máquina de uma retificadora plana. Seleção e balanceamento da roda de retificação: escolha uma roda que não introduza pressão ou calor na peça. Seu fornecedor de rodas deve ser capaz de ajudá-lo a escolher a roda certa. O balanceamento da roda de retificação é uma parte importante da retificação plana. Uma roda de retificação não balanceada corretamente causa mau acabamento superficial e encurta a vida do fuso do rolamento.

Durante a vida útil da roda de retificação e da máquina como um todo, o balanceamento da roda de moldagem deve ser verificado porque o diâmetro diminui, e o balanceamento da roda de moldagem muda. Baseado em nossa experiência, o menor tamanho de diamante deve ser meio quilate por polegada da superfície da roda. O diamante grande tem melhor efeito de dissipação de calor, vida útil mais longa, e por causa de mais contato com a roda de retificação, a velocidade de dressagem também é mais rápida. O diamante deve ser ajustado aproximadamente a dez graus na direção da posição da roda. Minimize o comprimento do cabo e instale-o o mais firmemente possível. Se possível, use muito refrigerante. Rotacione o diamante para uma superfície afiada o máximo possível para garantir o melhor desempenho da sua retificadora plana.