Finitura superficiale di rettifica senza centri: come ottenere da 4 a 32 Ra in produzione

Un albero lascia il macinacaffè senza centri a 12 micropollici Ra appena prima di pranzo. A metà pomeriggio la stessa configurazione produce 24 micropollici Ra. La stampa non è cambiata, la ruota sembra appena rifinita e il sistema di raffreddamento funziona normalmente. Tuttavia la finitura superficiale è peggiorata del 100%. La maggior parte dei negozi prima o poi si imbatte in questo schema e la soluzione raramente è un singolo quadrante o una nuova ruota. La finitura superficiale della rettifica senza centri è il risultato di tre gruppi di variabili interagenti: condizioni della mola, geometria del supporto della macchina e parametri di processo, e diventa prevedibile solo quando tutti e tre sono controllati insieme.

La rettifica senza centri è uno dei processi di finitura più produttivi per parti cilindriche. Poiché il pezzo scorre su una lama di appoggio tra una mola e una ruota di regolazione, non sono necessari fori centrali, mandrini o contropunte. Ciò rende il processo una soluzione naturale per barre, perni, rulli, bobine di valvole e altri componenti rotondi che devono mantenere tolleranze strette a volumi elevati. È anche il motivo per cui la finitura superficiale che produce è così spesso il fattore decisivo nella scelta settori in cui la rettifica senza centri è maggiormente utilizzata .

Quale finitura superficiale può effettivamente garantire la rettifica senza centri?

Inizia con numeri realistici prima di modificare qualsiasi impostazione. Nella produzione, la rettifica senza centri raggiunge generalmente finiture superficiali da 32 fino a 4 micropollici Ra, ovvero da circa 0,8 a 0,1 µm Ra. Il valore che un determinato lavoro può raggiungere dipende dalla modalità di processo, dalle specifiche della mola e dalla quantità di materiale da rimuovere.

Gli intervalli sopra indicati presuppongono una macchina in buone condizioni, una mola appena profilata e condizioni termiche stabili. Se vuoi saperlo quanto può essere accurata la rettifica senza centri , la risposta breve è che rotondità e rettilineità pari o superiori a 0,0002 pollici sono realistiche mentre la finitura superficiale viene generata nello stesso passaggio. Il processo non è solo veloce; è accurato. Il lato finale, tuttavia, è più sensibile alla configurazione rispetto al lato geometrico, motivo per cui la stessa macchina può produrre valori Ra molto diversi in giorni diversi.

Variabili lato macchina che determinano il limite massimo di finitura

Prima di toccare avanzamenti e velocità, controlla i tre fattori lato macchina che decidono quale finitura il processo è fisicamente in grado di produrre.

Specifiche e ravvivatura della mola

La dimensione della grana è la variabile più ovvia. Una ruota a grana 46 rimuove rapidamente il materiale ma lascia un disegno di graffi grossolani, mentre una ruota a grana 80 o 120 genera una finitura visibilmente più fine. Il legame e il grado contano altrettanto. Un legante duro mantiene il profilo della mola più a lungo ma può lucidare e bruciare il pezzo; un legante più morbido rilascia grani opachi e taglia a temperature più basse, motivo per cui le mole per finitura sono spesso di un grado più morbide rispetto alle mole per sgrossatura.

La medicazione è il punto in cui iniziano effettivamente la maggior parte dei problemi di finitura. La velocità di avanzamento della ravvivatura controlla la quantità di grano che sporge dalla faccia della mola. Una ravvivatura veloce a 0,05 mm/giro o più apre la ruota per un taglio aggressivo ma lascia una superficie di taglio ruvida. Per una finitura fine, ravvivare lentamente, circa 0,02-0,03 mm/giro, ed eseguire una passata leggera con un diamante affilato prima del primo ciclo di finitura.

Regolazione della ruota e del rapporto di velocità

La ruota di regolazione controlla sia la rotazione del pezzo che la velocità di avanzamento. Il rapporto di velocità tra la mola e il pezzo da lavorare determina quanti grani taglienti passano sulla superficie al secondo. Rapporti di velocità mola-pezzo più elevati producono finiture più fini perché ogni grana assorbe un truciolo sempre più sottile. Rallentare la ruota di regolazione o ridurne l'angolo di inclinazione per abbassare la velocità di avanzamento è spesso il modo più rapido per migliorare la Ra su una macchina già in funzione.

Altezza lama e supporto poggia lavoro

La lama del supporto pezzo sostiene il pezzo e la sua altezza rispetto all'asse della ruota controlla la geometria della zona di contatto. Se la lama è regolata troppo in alto, la parte vibra e stride; se è troppo basso, la parte può sviluppare lobi. La maggior parte degli operatori posiziona la lama utilizzando l'offset dell'asse centrale consigliato per il diametro del pezzo e quindi regolalo con precisione fino alla scomparsa di eventuali vibrazioni. L'usura della lama e la superficie sporca della lama si trasferiscono direttamente nei graffi e nella finitura irregolare.

Queste variabili lato macchina funzionano bene solo se la macchina le trasporta. La rigidità statica e la precisione del mandrino determinano quanto lontano può essere spinta una configurazione. Una macchina con un basamento in ghisa pesante, guide ben smorzate e ruote bilanciate manterrà le impostazioni per un lungo periodo di produzione. Per i negozi che necessitano di volumi elevati e continui con una finitura prevedibile, il rettificatrici senza centri che produciamo sono costruiti esattamente attorno a questi requisiti di stabilità, con una struttura rigida e mandrini allineati con precisione che mantengono le vibrazioni lontane dal taglio.

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Parametri di processo che trasformano la capacità in Ra ripetibile

Una volta che la configurazione lato macchina è corretta, i parametri di processo determinano se la finitura si ripete pezzo dopo pezzo e turno dopo turno.

Tempo di accensione e strategia di sorpasso

Lo spark-out è il tempo o il numero di rotazioni dopo che la ruota ha smesso di avanzare. Durante lo spegnimento la mola continua ad rimuovere trucioli di spessore decrescente, riducendo così la deflessione elastica della macchina e del pezzo. Da due a cinque secondi di accensione possono migliorare il valore Ra di una classe di finitura completa nella rettifica in entrata. Nella rettifica continua, una profondità di taglio minore nella passata finale ha un effetto simile.

Filtrazione e mandata del liquido refrigerante

Il liquido refrigerante fa molto di più che prevenire le bruciature. Elimina i trucioli dalla zona di contatto e mantiene aperta la faccia della mola. Il refrigerante contaminato è una delle principali cause di graffi casuali e finitura incoerente nella rettifica senza centri. Filtrare il refrigerante ad almeno 20 µm, dirigere l'ugello in modo che il flusso colpisca esattamente la zona di macinazione e mantenere stabili la portata e la temperatura. Una variazione della temperatura del liquido di raffreddamento modifica lo stato termico della macchina e la finitura ne consegue.

Strategia di avanzamento di sgrossatura e finitura

Quando una parte necessita sia di asportazione che di finitura fine, non provare a eseguire entrambe le operazioni in un unico passaggio. Utilizzare una mola più grossa e un avanzamento più pesante per rimuovere la maggior parte del materiale, quindi ridurre l'avanzamento per una passata di finitura da circa 0,005 a 0,01 mm. Per le parti che devono rimanere al di sotto di 8 Ra, passaggi multipli con avanzamento decrescente sono più affidabili di un passaggio aggressivo seguito da uno spegnimento prolungato.

Adattare la macchina ai requisiti di finitura

La rettifica senza centri è la scelta giusta per pezzi rotondi senza centri, in particolare barre lunghe e componenti di piccolo diametro. Ma il processo ha dei limiti. Le parti con spallamenti, sedi per chiavetta, scanalature o altre superfici interrotte sono difficili da supportare su una lama di supporto lavoro e la finitura spesso si degrada in corrispondenza dell'interruzione. Anche le parti che devono mantenere i fori centrali, o le parti con un rapporto lunghezza/diametro insolitamente elevato, vengono rifinite meglio su una rettificatrice cilindrica, dove il pezzo viene tenuto tra i centri e il diametro, la faccia e più passaggi possono essere rettificati in un unico serraggio.

• Alberi con spallamento e multidiametro che non possono passare attraverso la ruota di regolazione
• Parti con fori centrali che devono rimanere precise per le operazioni successive
• Superfici interrotte come sedi per chiavetta e scanalature che creano vibrazioni su una lama

Quando la geometria della parte impedisce il supporto senza centri, a Rettificatrice cilindrica CNC ad alta precisione mantiene la stessa gamma di finiture offrendo allo stesso tempo la flessibilità di rettificare diversi diametri, conicità e facce in un unico programma. La decisione non riguarda il fatto che un processo sia migliore dell'altro; si tratta di sostenere correttamente la parte. Una parte che non è supportata correttamente non manterrà mai una finitura uniforme, non importa con quanta cura viene rivestita la ruota.

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Correzione dei difetti di finitura più comuni

Quando si verifica un problema di finitura, risolvi le cause in modo sistematico anziché cambiare la ruota tutta in una volta. La tabella seguente elenca i difetti riscontrati più spesso nella rettifica senza centri e le loro cause tipiche. Molte di queste situazioni sono discusse in modo più dettagliato nella nostra recensione di problemi comuni nella rettifica senza centri .

Controlla prima le cause ovvie. La maggior parte dei difetti di finitura nella rettifica senza centri deriva dalla manutenzione e dai dettagli di configurazione piuttosto che dalle capacità della macchina. Utilizza una breve lista di controllo prima di ogni modifica alla configurazione:

1. Verificare la pulizia del liquido refrigerante e la posizione dell'ugello rispetto alla zona di contatto.
2. Ispezionare la lama del supporto pezzo per eventuali segni di usura, scheggiature o accumuli di trucioli.
3. Confermare la velocità di avanzamento della ravvivatura e le condizioni del diamante.
4. Controllare l'equilibrio della ruota di regolazione e l'altezza corretta della lama di appoggio lavoro.

Una lista di controllo strutturata come questa individua rapidamente la causa e riporta il processo all'intervallo Ra da 16 a 4 micro pollici a cui appartiene la rettifica senza centri.