Anatomía de la máquina herramienta Notas del editor: la primera parte de esta serie, publicada en febrero de 1993, tiene un centro de mecanizado cubierto.
La segunda parte, control de la máquina, aparece en junio de 1993.
La tercera parte, publicada en mayo de 1994, examina el torno y el torno.
Es probable que el rectificado, como método para dar forma a materiales duros, sea una de las tecnologías más básicas de todas las tecnologías, y es probable que sea un saqueo del procesamiento del metal en sí.
Hay pruebas de que varios neoglobalistas, junto con los egipcios y los constructores de Stonehenge, por ejemplo, utilizan arena como abrasivo para alisar las herramientas de piedra y los bloques de construcción que utilizan.
Hoy en día seguimos haciendo básicamente lo mismo, pero de forma más controlable y compleja, cuando acabamos piezas de acero templado en rectificadoras CNC.
La molienda es un chip.
Cuando se fabrica un proceso de corte de metal, cada broca es equivalente a mecanizar o fresar, excepto que se realiza en el nivel \'micro\' donde la viruta es demasiado pequeña para ser fácil.
Otra diferencia básica entre el rectificado y sus
primos It Scale es una \'herramienta\' de rectificado que es una partícula de rectificado y no tiene una forma uniforme ni un soporte guía, ya sea una rueda, piedra u otro equipo.
Si bien esta discusión se centrará en el rectificado deliberadamente con ruedas:
máquinas herramienta de procesamiento de metales incorporadas, es importante prestar atención, desde el rectificado hasta el corte.
El rectificado en la plataforma, incluso el rectificado con cuchillas son operaciones básicas de rectificado.
El rectificado también se utiliza en muchos lugares fuera de la industria para una variedad de aplicaciones, desde espejos telescópicos de plástico hasta mediciones dimensionales de precisión y acabado de cristales de cuarzo utilizados para osciladores de equipos de comunicaciones y computadoras.
Desde el punto de vista del corte de metales, el rectificado es el producto de la combinación del torneado y el fresado.
Al igual que en el fresado, la herramienta abrasiva también se mueve, al igual que el torneado, y la pieza de trabajo casi siempre se mueve, aunque no es necesario girarla.
La diferencia entre girar la pieza de trabajo y que la pieza de trabajo se mueva de forma lineal u oscilante debajo de la herramienta de rectificado, pero en teoría es fija, lo que define la división más básica en la aplicación de rectificado.
El primero generalmente se describe como rectificado \'cilíndrico\' y el segundo como rectificado \'superficial\', aunque ambos tipos pueden producir superficies de precisión en la pieza de trabajo que no son necesariamente redondas o planas.
De hecho, las herramientas y piezas de trabajo suelen estar en movimiento, lo que hace que el análisis y control de las operaciones de rectificado sean mucho más complicados que el torneado o el fresado.
Esa es parte de la razón por la que el rectificado es uno de los últimos procesos importantes de procesamiento de metales en pasar del \'arte negro\' a la ciencia; por cierto, muchos fabricantes de máquinas rectificadoras todavía tienden a diseñar y fabricar una de las razones principales de sus propios controles CNC.
Básicamente, el diseño de muchas máquinas rectificadoras cilíndricas se coloca en un patrón similar al alate.
En lugar de tener un portaherramientas, tienen un mecanismo para alimentar la muela y su maquinaria asociada, pero todos los demás elementos, el pasador principal, el bastidor trasero, el camino, para quienes están familiarizados con el giro de la máquina, la bancada suelen ser fáciles de identificar.
Sin embargo, la principal diferencia es que todo el sistema de sujeción de la pieza de trabajo generalmente se instala en un conjunto de caminos, por lo que puede pasar a través de la muela durante la operación de rectificado.
La amoladora cilíndrica también está diseñada como \'Chuck\', lo cual es muy común en aplicaciones de rectificado de diámetro interior.
En estas máquinas, las ruedas y su maquinaria asociada se instalan en la posición donde normalmente se encuentra el contrapunto, y las ruedas avanzan a lo largo del eje de rotación de la pieza de trabajo.
La rectificadora de diámetro interior suele utilizar ruedas con un diámetro más pequeño y funciona a una velocidad de husillo más alta que la máquina de diámetro exterior.
Generalmente, en la máquina rectificadora cilíndrica de diámetro exterior, la cabeza del eje se alimenta a la pieza de trabajo en dirección radial, y la pieza de trabajo se puede mantener estacionaria o moviéndose alternativamente a través de la pieza de trabajo.
Cuando la pieza de trabajo se mueve hacia adelante y hacia atrás, el movimiento de avance generalmente solo se realiza al final de cada carrera.
El rectificado por corte está más cerca del giro simple tradicional.
El punto gira conceptualmente porque la rueda puede entrar y salir para producir características específicas en la pieza de trabajo, como el hombro.
El tercer tipo principal de rectificadora cilíndrica es el diseño 'sin centro' sin simulación directa en el campo de torneado.
En una amoladora sin centros, la pieza de trabajo no está sostenida por un centro o mandril, sino que está sostenida sobre la \'Hoja\' entre la muela abrasiva y la rueda \'de ajuste\' que controla su rotación.
\'Ajuste\' la rueda para controlar la velocidad de rotación de la pieza de trabajo como mecanismo de accionamiento y como freno si la pieza de trabajo se acelera debido a la muela abrasiva.
La \'Blade\' mantiene el trabajo en su lugar entre las dos ruedas.
También existen varios diseños básicos para rectificadoras de superficies.
La posibilidad más común es la rueda montada sobre la mesa de mecanizado y su maquinaria relacionada u otros dispositivos de movimiento lineal que sujetan la pieza de trabajo.
Cuando la pieza de trabajo se mueve hacia adelante y hacia atrás debajo de ella, la rueda pasa a través de la línea del eje alternativo.
Conceptualmente, este tipo de amoladora es similar a una máquina cepilladora en la que el portaherramientas se reemplaza por una muela abrasiva y su maquinaria asociada.
En este tipo de máquinas el rectificado se suele realizar con el perímetro de la muela.
La pieza de trabajo también se puede unir al banco de trabajo giratorio, que gira en la periferia o debajo de la superficie de la muela para el rectificado de superficies.
Cuando se utiliza una cara de rueda, este proceso a menudo se denomina molino de discos y puede ser horizontal o vertical según la dirección de rotación. Una amoladora de disco doble
, generalmente llamada
amoladora de disco doble, es la máquina más eficaz para alimentar la pieza de trabajo entre ruedas en dispositivos de fijación lineales, giratorios u oscilantes, que pueden producir superficies planas paralelas con una alta productividad.
El cambio de tema es un proceso con una gama tan amplia de aplicaciones que se han desarrollado muchos cambios a lo largo de los años sobre estos temas básicos de diseño y no intentaremos detallarlos todos aquí.
Rectificadora de ultraprecisión
La serie completa de molinos de bolas con rodamientos de precisión y otras máquinas rectificadoras profesionales puede fácilmente ser objeto de un artículo más extenso que esta serie.
Sin embargo, estos principios son básicamente universales y deberían aplicarse a casi cualquier aplicación de rectificado que pueda tener.
Una rectificadora profesional que vale la pena mencionar es una rectificadora de herramientas y herramientas, como su nombre lo indica, está diseñada para afilar y reafilar
cuchillos afilados.
Estas máquinas son básicamente mixtas y contienen las características de las rectificadoras cilíndricas y planas necesarias para las tareas especiales que deben realizar. Una sub-
La especialidad de la amoladora de herramientas es una serie de máquinas especialmente diseñadas para rediseñar
una broca helicoidal afilada.
Naturalmente se les llama rectificadoras de taladros.
Los criterios de selección de máquinas rectificadoras de herramientas dependen del valor de aplicación limitado de la guía general, que no se analiza aquí.
Independientemente del tipo de amoladora, el atributo más importante que debe tener es rigidez y estabilidad.
Esto es especialmente cierto en aplicaciones de avance lento, que es una forma especial de rectificado que se realiza en un canal, con una profundidad de corte muy alta y una velocidad de trabajo baja.
Si se aplica correctamente, el rectificado por avance lento puede reducir el tiempo total de procesamiento en un 50 % sin pérdida de tamaño, precisión geométrica o acabado superficial.
Sin embargo, para lograr estos resultados, una rectificadora debe diseñarse específicamente para aplicaciones de alimentación lenta, ya que la tecnología es particularmente sensible a la estabilidad estática y dinámica de la máquina, y el requisito es tres veces mayor que la potencia del husillo del proceso de rectificado convencional.
La alimentación lenta también requiere una capacidad de corte especial, una atención cuidadosa a la \'dureza\' de la rueda, un buen control del refrigerante y una amplia experiencia
basada en el conocimiento del proceso.
Como ocurre con todas las demás técnicas de procesamiento de metales, la alimentación lenta proporciona una ventaja significativa para aplicaciones específicas cuando se aplica correctamente.
No es una medicina universal y no es la respuesta a todas las preguntas difíciles.
Dado su carácter más bien profesional, le recomendamos afrontar el proceso con una actitud sana y prudente antes de invertir su dinero para asegurarse de que es la respuesta adecuada a sus necesidades.
Al igual que hacer girar la máquina, realmente no hay ningún secreto sobre el diseño estructural de la amoladora.
Es más fácil para usted ver la estabilidad-
Mejorar/vibrar-
Propiedades de amortiguación como polímero u hormigón.
La base de relleno en la amoladora es mucho más que la base de relleno en el torno o centro de mecanizado; sin embargo, en general, la selección estructural que verá le resultará familiar y relativamente fácil de clasificar.
De hecho, para la dureza, en el lado del rectificado de la ecuación, es posible que tenga más opciones que en la estructura.
Además de elegir la granularidad, las claves y las formas como siempre lo ha hecho, pronto podrá realizar elecciones más básicas entre materiales tradicionales como sic, alúmina y bn cúbico (CBN).
Ha ampliado rápidamente su aplicación en el rectificado de materiales metálicos negros.
Aunque el CBN se ha utilizado para rectificar acero endurecido durante algún tiempo, los recientes avances en el pegado y otras técnicas de fabricación han ampliado enormemente el uso de este material de desgaste muy duro.
Casualmente, como material para herramientas de torneado y fresado, el CBN también promueve el
llamado funcionamiento de \'torneado duro\'.
Por lo tanto, con la aplicación de rectificado de las herramientas de torneado y fresado CBN para eliminar el extremo \'duro\' del espectro, las ruedas CBN los agregan en el extremo \'blando\'.
Por ejemplo, las ruedas CBN se están convirtiendo rápidamente en
aplicaciones de alta producción, como levas de automóviles y rectificado de cigüeñales, que proporcionan un rendimiento y una longevidad superiores cuando se aplican correctamente.
Esto es necesario porque el coste de una rueda de CBN es varios órdenes de magnitud mayor que el de una rueda tradicional del mismo tamaño, aunque sigue siendo inferior al de una rueda de diamante.
El dinero extra que obtienes es una rueda que es mucho más rápida y tiene una larga vida útil gracias a la dureza y
resistencia al calor del abrasivo CBN. En
aplicaciones de gran cantidad de lotes como la fábrica de motores, debido a la reducción del desgaste de las ruedas, la vida útil prolongada del control del tamaño y la mejora simultánea, el CBN es una opción muy atractiva.
Desafortunadamente, dado que los parámetros de la aplicación son muy diferentes, normalmente no se puede reemplazar la rueda CBN tradicional por una rueda CBN.
A menos que su amoladora se utilice para manejar el CBN, es posible que no sea así, y el precio de la rueda lo convierte en un experimento muy costoso.
Esta es una tecnología muy destacable, porque con la mejora de los métodos de fabricación y
los clientes a granel requieren una reducción de costes.
Por supuesto, si la ventaja de rendimiento del CBN es buena para usted depende del tipo de aplicación de rectificado que tenga, pero la rueda tiene una vida útil más larga y un mejor control de tamaño; para la mayoría de nosotros, una mayor productividad es una solución muy atractiva.
De hecho, esto sugiere que puede ser prudente incluir la capacidad de manejar el CBN en la nueva trituradora que se compre en los próximos años, siempre que el costo de incluir esta capacidad sea razonable.
Como mínimo, se puede colocar sobre la mesa cuando se renegocie el siguiente molinillo.
Lo que eso significa, por supuesto, es el cojinete y el accionamiento.
Hoy en día, existen dos áreas principales de cambio tecnológico y de gran controversia en la industria de la molienda.
El argumento a favor del rodamiento es que las fuerzas mecánicas y estáticas del fluido pueden ser, en última instancia, magnéticas.
El argumento en el lado mecánico es la tecnología madura, madura y
la comprensión de las características operativas, la simplicidad y (a veces) el menor costo.
Por esta razón, la escuela responde con vida infinita (
\'El aceite no se desgasta \')
Buena rigidez dinámica y bajo mantenimiento (
\'El aceite no se desgasta \'), y (a veces)menor coste. ¿Quién tiene razón?
Lo más probable es que lo sean.
A menudo, la respuesta correcta depende más de lo que se quiere que haga una máquina que del rendimiento de los componentes.
Si desea rectificar \'bazmillones\' del mismo artilugio en la misma máquina todos los años durante la próxima década, se le puede recomendar que observe activamente el husillo con un cojinete hidráulico estático.
También puede haber métodos hidráulicos estáticos y husillos de bolas.
Por otro lado, si recibe el mantenimiento adecuado, es posible que también esté satisfecho con la máquina con rodamientos mecánicos.
Después de todo, existen desde hace mucho tiempo.
El debate sobre la conducción no es un debate, es más bien un post.
No hay garantía de pasar a la persona directa.
Conduce el servohusillo.
No tiene sentido ganarle a un caballo muerto, por lo que decir que el futuro es electrónico significa que todo es suficiente para el servo.
El Dresser es otro componente importante necesario para casi todas las operaciones de rectificado.
La cómoda tiene dos propósitos.
Primero, para que las ruedas sean reales, la superficie de corte gira concéntricamente con el eje.
En segundo lugar, elimine el vidriado y otros elementos.
Al restaurar cualquier forma o geometría especial necesaria, realice ajustes condicionales en la superficie de corte.
Mientras que las máquinas rectificadoras simples a menudo se recortan con varillas abrasivas o cortadores de acero endurecido, las máquinas más sofisticadas utilizan algún tipo de sistema de acabado mecánico.
Las opciones incluyen
herramientas de diamante individuales, a veces bajo control CNC,
herramientas de acero con incrustaciones, ruedas de diamante giratorias, ruedas de acero para \'extrusión\', e incluso muelas abrasivas tradicionales comúnmente utilizadas para recortar muelas de diamante y CBN.
Cada método de rectificado tiene la ventaja de ser adecuado para una gama específica de aplicaciones de rectificado, por lo que la selección depende de la aplicación.
Por experiencia, elija la opción de vestimenta más flexible, que generará una productividad aceptable en su aplicación principal. ¿CNC o manual?
Esta es una opción simple cuando se evalúa una máquina torneadora o fresadora, y la amoladora también tiene muchas de las mismas consideraciones, pero generalmente por razones muy diferentes.
Por ejemplo, considere la naturaleza del proceso.
Una de las principales ventajas del CNC en una fresadora o torno es la capacidad de programar fácilmente el movimiento complejo de la herramienta para producir las mismas características superficiales en la pieza de trabajo.
En la amoladora, todo lo que hay que hacer es montar las funciones necesarias en el disco y transferirlas automáticamente a la pieza de trabajo.
Esto es relativamente fácil para una cómoda de mayor volumen o un
tocador de diamante de punta única y un volumen de plantilla bajo.
Si bien seré el primero en reconocer que el procedimiento real no es tan simple como acaba de surgir, lo ilustra.
Entonces, ¿por qué paga un precio más alto por CNCgrinder?
La respuesta es el control, pero no necesariamente el control directo de las características de la pieza de trabajo al fresar o tornear.
La ventaja del CNC en el rectificado es que permite controlar el proceso de mecanizado, lo que afecta directamente al tamaño, geometría y acabado de la pieza.
Quizás sería mejor ilustrar esto con un ejemplo bastante complejo.
Tradicionalmente, el ángulo de la leva del carro se rectifica durante el proceso de inserción.
El tipo de operación de avance de la rueda se controla mediante una leva sincronizada con la rotación de la pieza de trabajo.
Si bien esta disposición es capaz de cumplir con estándares históricamente aceptables de tamaño, acabado y geometría de aletas al mismo tiempo que proporciona suficiente productividad, se ha vuelto cada vez más incapaz de cumplir con los requisitos de calidad más estrictos de los motores actuales de mayor
densidad de potencia con una productividad aceptable.
Una respuesta es convertir el proceso a control CNC.
En La Máquina, el husillo, la rueda.
Tanto el avance como el cabezal de trabajo son servo.
Unidad de control CNC.
En la práctica, esto significa que cambiando la muela y/o la velocidad de la pieza de trabajo, las condiciones de rectificado se pueden ajustar para lograr las condiciones más efectivas para rectificar este punto preciso. Donde la leva
La máquina CNC casi no requiere ningún tipo de amoladora y seguramente incluirá una serie de compromisos en su funcionamiento.
El resultado es un proceso más efectivo, preciso y efectivo a través de
operaciones de microgestión.
Este es un buen ejemplo de por qué es más probable que un fabricante de rectificadoras diseñe y fabrique su propio CNC que un fabricante de tornos o fresadoras.
Estos controles deben ser muy rápidos y potentes, y deben manejarse como normalmente no existen en la
cama que no es Grinder.
La máquina rectificadora CNC también puede manejar la recortadora CNC, que puede aumentar el control del tamaño y la vida útil de la rueda cuando se integra en un sistema de control integrado.
Reparador CNC, esencialmente un pequeño diamante.
Un torno de herramientas que hace que las muelas de rectificado cilíndrico o plano sean fáciles de implementar y produce perfiles simples o complejos para rectificado de formas.
Por supuesto, el CNC también facilita el control de propiedades relativamente simples de la pieza de trabajo, como el tamaño, en cuyo caso la última generación de
medidores de proceso funciona junto con el control para mantener las dimensiones y la geometría en tolerancias que solo se podían lograr en el laboratorio hace unos años.
Finalmente, puede ser más fácil configurar una amoladora CNC.
Uso a corto plazo.
Ejecute la aplicación.
Sin embargo, teniendo en cuenta todo, su principal ventaja es que proporciona un control preciso sobre el proceso en sí. ¿Qué sigue?
La tendencia de la tecnología de rectificado es claramente hacia un mayor tamaño y precisión geométrica, una mayor productividad y capacidades de control más complejas.
Impulsar el desarrollo de las dos primeras tecnologías, como las ruedas CBN actuales y la mejora continua de rodamientos y motores.
El motor de este crecimiento es el crecimiento generalizado de productos electrónicos digitales igualmente complejos, que ha cambiado la faz de la fabricación en todo el mundo.
Un ejemplo es una máquina que es capaz de mantener tolerancias medidas en nanómetros (uno-
1 m multimillonario)
en modo duro de rectificado en el caso de piezas de metal duras y no duras
utilizadas en la industria electrónica, como el vidrio y ciertos cristales.
También es capaz de rectificar
perfiles irregulares, no circulares, con tolerancias similares.
Esta máquina utiliza ruedas CBN avanzadas.
El proceso químico de recorte y limpieza de ruedas.
Si bien uno podría querer saber el uso práctico de una máquina de este tipo hoy en día, recuerdo que en algún momento se dijo que los demostradores de tecnología de rectificado podían mantener tolerancias dimensionales en pulgadas por millón.
Hoy en día, 50 millones son comunes entre los fabricantes de motores de todo el mundo, tolerancias no demasiado estrictas.
¿Son imposibles los 50 nm en el próximo siglo?
No lo apuestes.
