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Guia essencial para processos de retificação em engenharia mecânica

Última atualização:
6 de junho de 2024
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Índice

Todas as máquinas-ferramentas que utilizam abrasivos e ferramentas de retificação (tais como mós, cintas abrasivas, mós e abrasivos) como ferramentas para cortar peças pertencem à categoria das máquinas de retificação. Qualquer método de processamento que utilize mós e outros abrasivos ou ferramentas de retificação em máquinas de retificação para cortar peças, fazendo-as cumprir requisitos pré-determinados em termos de forma, precisão e qualidade da superfície, é designado por retificação.

I. Características e gama de processos de trituração

1. Características da retificação

(1) Arestas de corte irregulares

Cada grão abrasivo na superfície da mó actua como uma ferramenta de corte, sendo a forma, o tamanho e a distribuição das suas arestas de corte irregulares e aleatórias. Normalmente, o corte envolve um grande ângulo de ataque negativo e um pequeno ângulo livre.

(2) Compromisso de costas pequeno, alta qualidade de processamento

Em geral, o engate posterior durante a retificação é pequeno e a camada de metal removida num único golpe é fina. O nível de tolerância dimensional do processamento de retificação é IT7~IT5, e a rugosidade da superfície valor é Ra0.8 ~ 0.2μm. Usando métodos de retificação de alta precisão, o valor da rugosidade da superfície pode atingir Ra0.1 ~ 0.006μm.

(3) Velocidade de moagem rápida, alta temperatura

A velocidade geral de moagem é de cerca de 35m/s, podendo atingir 60m/s durante a moagem de alta velocidade. Atualmente, as velocidades de retificação evoluíram para 120m/s. No entanto, durante o processo de retificação, o rebolo exerce forte pressão e atrito na peça de trabalho, gerando uma grande quantidade de calor de corte, com a temperatura instantânea na área de retificação atingindo cerca de 1000 ℃.

Na prática de produção, as medidas para reduzir a temperatura de corte durante a moagem incluem a adição de uma grande quantidade de fluido de corteA velocidade da mó é reduzida, reduzindo o encosto, reduzindo adequadamente a velocidade da mó e aumentando a velocidade da peça.

(4) Forte adaptabilidade do processamento de moagem

Em termos de materiais da peça, a retificação pode processar tanto materiais macios como duros; em termos de superfícies da peça, muitas superfícies podem ser rectificadas.

(5) Auto-afiação da mó

Durante o processo de retificação, os grãos abrasivos na superfície da mó tornam-se gradualmente rombos. A resistência ao corte que actua sobre os grãos abrasivos aumenta, fazendo com que os grãos rombos se partam e caiam, expondo arestas de corte afiadas para continuar a cortar. Este é o auto-afiamento do rebolo, que mantém um bom desempenho de corte.

(6) Grande força de retificação radial

Durante a moagem, porque muitos grãos abrasivos participam da moagem ao mesmo tempo e cortam com um ângulo de inclinação negativo, a força de moagem radial é muito grande, geralmente 1,5 ~ 3 vezes a força tangencial. Portanto, ao retificar peças do eixo, os suportes centrais são geralmente usados para melhorar a rigidez da peça de trabalho e reduzir os erros de processamento causados pela deformação. Na fase final do processamento de moagem, a moagem leve sem alimentação radial é geralmente realizada um certo número de vezes.

2. Âmbito de aplicação da retificação

O âmbito de aplicação da retificação é muito vasto, podendo processar superfícies cilíndricas internas e externas, superfícies cónicas internas e externas, superfícies planas, superfícies moldadas e superfícies combinadas, etc., como mostra a Figura 1.

Figura 1 A gama de processos de retificação
Figura 1 A gama de processos de retificação

a) Retificação cilíndrica externa
b) Retificação interna
c) Retificação de superfícies
d) Retificação de formas
e) Retificação de roscas
f) Retificação de engrenagens

Atualmente, a retificação é utilizada principalmente para acabamento, peças que foram temperadas e outros materiais especiais com elevada dureza, que quase só podem ser processados por retificação. Além disso, a retificação também pode ser utilizada para a maquinagem grosseira, como a retificação grosseira de superfícies de peças, a remoção da pele dura em lingotes de aço e peças fundidas, a limpeza de rebarbas em peças forjadas, o polimento de portões e risers em peças fundidas, e também pode utilizar mós finas para cortar perfis de várias durezas.

Devido ao número crescente de peças endurecidas de alta precisão nas máquinas modernas, a proporção de retificação no fabrico de máquinas modernas está a aumentar. Além disso, com o desenvolvimento da tecnologia de fabrico de peças em bruto de precisão e a aplicação de métodos de retificação de alta produtividade, tornou-se possível completar algumas peças diretamente por retificação, o que tornará a aplicação da retificação mais generalizada.

II. Máquinas de retificação

As rectificadoras são o tipo mais diversificado de máquinas-ferramentas, ocupando uma posição muito importante na indústria de fabrico de máquinas. Para além do processamento de materiais temperados e outros materiais de elevada dureza, a maquinação de peças com um grau de tolerância superior a IT7 numa máquina rectificadora é muito mais fácil do que noutras máquinas-ferramentas, sendo também muito económica. A capacidade de obter facilmente uma elevada precisão na retificação deve-se ao facto de a ferramenta de retificação poder cortar margens de corte muito finas durante o acabamento.

Além disso, o eixo da máquina de moagem adopta pressão dinâmica ou rolamentos hidrostáticos, que têm alta precisão de rotação e resistência à vibração. O movimento de alimentação da máquina de moagem utiliza frequentemente uma transmissão hidráulica suave, combinada com um controlo elétrico para conseguir um funcionamento semi-automático e automático. Com a aplicação de dispositivos de medição automática nas máquinas de moagem, a fiabilidade da qualidade do processamento da moagem aumentou consideravelmente.

1. Tipos de máquinas de retificação

Existem muitos tipos de retificadoras, entre os quais os principais tipos incluem os seguintes:

(1) Rectificadoras cilíndricas exteriores

As retificadoras cilíndricas externas incluem retificadoras cilíndricas externas universais, retificadoras cilíndricas externas comuns, retificadoras cilíndricas externas sem centro, etc.

A retificadora cilíndrica externa universal tipo M1432A é uma retificadora cilíndrica externa universal de nível de precisão comum que passou por uma grande melhoria. É utilizada principalmente para retificar os furos cilíndricos externos e internos de peças cilíndricas ou cónicas com graus de tolerância de IT6 a IT7, com um diâmetro externo máximo de retificação de 320 mm e um diâmetro interno máximo de retificação de 100 mm, e também pode retificar os ombros, as faces de extremidade e os cantos arredondados de veios escalonados.

Os valores de rugosidade da superfície situam-se entre Ra1,25 e 0,08μm. Esta máquina tem uma vasta gama de processos, mas baixa produtividade, adequada para produção de peças únicas, pequenos lotes ou utilização em oficinas de ferramentas e oficinas de reparação de máquinas. A Figura 2 mostra a máquina universal de retificação cilíndrica externa do tipo M1432A, que é composta pelas seguintes partes principais.

Figura 2 Vista externa da máquina universal de retificação cilíndrica externa do tipo M1432A
Figura 2 Vista externa da máquina universal de retificação cilíndrica externa do tipo M1432A

1-cama
2-Cabeçalho
3- Dispositivo de retificação interna
Cabeça de 4 rodas
5-Tailstock
6-Slide de selim
7-Rodas de mão
8-Mesa de trabalho
Placa de controlo de pedais de 9 pés

1) Cama

A base é o componente básico de suporte da máquina de retificação, equipada com componentes como o cabeçote, a estrutura da mó, o cabeçote móvel e a mesa de trabalho. No interior da base, existem cilindros hidráulicos e outros componentes hidráulicos para acionar o movimento da mesa de trabalho e da sela transversal.

2) Cabeçalho

O cabeçote é utilizado para fixar a peça de trabalho e acionar a sua rotação. Quando o corpo do cabeçote roda em ângulo, pode ser rectificada uma pequena superfície cónica; quando o cabeçote roda 90° no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio no plano horizontal, pode ser rectificada uma pequena superfície plana.

3) Acessório de retificação interna

O acessório para retificação interna é utilizado para suportar o componente do eixo da mó para retificação de orifícios internos, acionado por um motor separado para a mó interna.

4) Estrutura da mó

A estrutura do rebolo é usada para suportar e transmitir a rotação de alta velocidade do eixo do rebolo. A estrutura do rebolo é montada na sela e, ao moer um cone curto, a posição da estrutura do rebolo pode ser ajustada dentro de ± 30 ° em um determinado ângulo.

5) Cabeçote móvel

A função do contra-ponto é suportar a peça de trabalho juntamente com a ponta (ponta traseira) montada na manga do contra-ponto e a ponta dianteira no fuso do cabeçote, para obter um posicionamento preciso da peça de trabalho.

O cabeçote móvel utiliza a força da mola para pressionar firmemente contra a peça de trabalho, para compensar automaticamente o alongamento da peça de trabalho devido à expansão térmica durante o processo de retificação, evitando a deformação por flexão da peça de trabalho e o desgaste excessivo do furo da ponta. A retração da manga do contra-ponto pode ser manual ou hidráulica.

6) Mecanismo de sela e de alimentação cruzada

Ao rodar o volante de alimentação cruzada, o mecanismo de alimentação cruzada faz com que a sela e a estrutura da mó se desloquem lateralmente. O dispositivo hidráulico também pode ser utilizado para fazer com que a estrutura da mó efectue avanços e recuos rápidos ou avanços de corte automáticos periódicos.

7) Mesa de trabalho

A mesa de trabalho é constituída por duas camadas, a mesa de trabalho superior pode rodar um ângulo muito pequeno em relação à mesa de trabalho inferior no plano horizontal, para retificar superfícies cónicas longas com um pequeno cone. O cabeçote e o cabeçote móvel estão montados na superfície da mesa de trabalho superior e movem-se longitudinalmente para a frente e para trás ao longo das guias da mesa, juntamente com a mesa de trabalho.

(2) Máquina de retificação interna

(3) Máquina de retificação de superfícies

De acordo com os diferentes métodos de retificação, as máquinas de retificação interna podem ser divididas em máquinas de retificação interna normais, máquinas de retificação interna planetárias, máquinas de retificação interna sem centro, etc.

De acordo com as diferentes formas da superfície de trabalho da mó e da mesa de trabalho, as máquinas comuns de retificação de superfícies podem ser divididas em máquinas de retificação de superfícies de mesa retangular de fuso horizontal, máquinas de retificação de superfícies de mesa retangular de fuso vertical, máquinas de retificação de superfícies de mesa rotativa de fuso horizontal, máquinas de retificação de superfícies de mesa rotativa de fuso vertical, etc.

(4) Rectificadora de ferramentas

Inclui rectificadoras de curvas de ferramentas, rectificadoras de ranhuras de brocas, etc.

(5) Máquina de retificação de cortadores e lâminas

Inclui rectificadoras universais de ferramentas, rectificadoras de lâminas de brocha, rectificadoras de lâminas de placa, etc.

(6) Máquina de retificação especializada

Inclui rectificadoras de veios estriados, rectificadoras de cambota, rectificadoras de engrenagens, rectificadoras de roscas, etc.

(7) Outras máquinas de triturar

Inclui máquinas de brunir, máquinas de lapidar, rectificadoras de cinta, máquinas-ferramentas de ultraprecisão, máquinas de rebolos, etc.

2. Movimento e transmissão das rectificadoras

Geralmente, o processamento de retificação utiliza a rotação a alta velocidade da mó como movimento principal, enquanto o movimento de alimentação depende da forma da superfície da peça a ser processada e do método de retificação utilizado. Pode ser completado pela peça de trabalho ou pela mó, ou por ambas.

A Figura 3 mostra vários métodos típicos de processamento de retificação utilizados em rectificadoras cilíndricas universais, em que as Figuras 3a, 3b e 3d utilizam o método de retificação longitudinal para retificar superfícies cilíndricas externas e superfícies cónicas internas/externas. Neste momento, a máquina necessita de três movimentos de formação da superfície: o movimento de rotação da mó n o , o movimento de avanço longitudinal da peça f a e o movimento de avanço circunferencial da peça de trabalho n w .

Figura 3 Diagrama esquemático de métodos típicos de processamento de retificação numa máquina universal de retificação cilíndrica
Figura 3 Diagrama esquemático de métodos típicos de processamento de retificação numa máquina universal de retificação cilíndrica

a) Retificação longitudinal de superfícies cilíndricas exteriores
b) Utilizar a retificação longitudinal para retificar superfícies cónicas longas rodando a mesa de trabalho
c) Retificação de superfícies cónicas curtas com o método de entrada, rodando a estrutura da mó
d) Utilizar a retificação longitudinal para retificar superfícies cónicas internas rodando o cabeçote

A Figura 3c mostra a retificação de superfícies cónicas curtas com o método de alimentação, em que apenas estão presentes a rotação da mó e o movimento de avanço circunferencial da peça. Para que o processamento cumpra determinados requisitos de dimensão, é também necessário um movimento de avanço lateral da mó f p (para a retificação longitudinal recíproca, trata-se de um avanço periódico intermitente; para a retificação de entrada, trata-se de um avanço contínuo). Além disso, a máquina-ferramenta possui dois movimentos auxiliares, o avanço e recuo lateral rápido da mó e a retração da manga do cabeçote móvel, para facilitar a carga e descarga da peça.

III. Mó

A ferramenta mais utilizada no processamento de retificação é a mó, que é uma ferramenta especial. Cada grão abrasivo é equivalente a uma ferramenta de corte, e a distribuição dos grãos abrasivos na mó é mostrada na Figura 4.

Figura 4 Diagrama esquemático dos grãos abrasivos ampliados
Figura 4 Diagrama esquemático dos grãos abrasivos ampliados

Durante a retificação, os grãos abrasivos salientes com arestas vivas cortam lascas finas da superfície da peça de trabalho; os grãos abrasivos rombos ou menos salientes só podem riscar ranhuras finas na superfície da peça de trabalho; os grãos abrasivos mais recuados produzem fricção de deslizamento com a superfície da peça de trabalho, os dois últimos tipos de grãos abrasivos produzem pó durante a retificação. Por conseguinte, o processo de trituração é diferente do processo de corte geral, pois não só tem uma ação de corte, como também tem um efeito de riscagem e polimento.

1. Características e seleção de mós

A mó é uma ferramenta de retificação fabricada através da ligação de abrasivos a vários tipos de ligantes, seguida de prensagem, secagem, cozedura e tratamento. Por conseguinte, os três elementos que constituem a estrutura da mó são os abrasivos, os aglutinantes e a malha de vazios, e o seu desempenho é determinado principalmente por cinco factores: abrasivos, granularidade, aglutinantes, dureza e estrutura.

(1) Abrasivos

Os abrasivos utilizados principalmente nas mós normais são o corindo e o carboneto de silício. De acordo com a sua pureza e elementos adicionados, cada tipo pode ser dividido em diferentes variedades. O quadro 1 enumera os nomes, os códigos, as principais propriedades e as aplicações dos abrasivos normalmente utilizados.

Tabela 1 Desempenho e gama de aplicações dos abrasivos normalmente utilizados

Nome do materialCódigoComponentes principaisCorPropriedades mecânicasEstabilidade térmicaGama de retificação aplicável
Tipo de corindoCorindo castanhoAAl2O3>95%

TiO2=2%~3%
CastanhoBoa resistência

Elevada dureza
2100℃
Derretimento
Aço-carbono, aço-liga,

Ferro fundido
Corindo brancoWAAl2O3>99%BrancoAço temperado, aço de alta velocidade
Carburação

À base de silício
Carboneto de silício pretoCSiC>95%Preto>1500℃
Oxidação
Ferro fundido, latão, não metálico

Materiais
Carboneto de silício verdeCGSiC>99%VerdeLiga dura, etc.
Elevada dureza

Abrasivo

Categoria
Nitreto de boroCBNNitreto de boro cúbicoPretoElevada dureza

Alta resistência
<1300℃
Estável
Liga dura, alta

Aço rápido
Diamante sintéticoSDCristal de carbonoBranco leitoso>700℃
Grafitização
Liga dura, pedra preciosa

(2) Granularidade

A granularidade refere-se ao parâmetro que indica o tamanho dos grãos abrasivos na mó. Existem dois métodos para determinar a granularidade: para os grãos abrasivos maiores distinguidos por peneiração mecânica, a granularidade é representada pelo número de orifícios por polegada de comprimento da peneira, com números de grão de F4 a F220, quanto maior o número de grão, menor o tamanho dos grãos abrasivos; para os grãos abrasivos finos (também conhecidos como micro-pó) determinados por granulometria, os seus números de grão variam de F230 a F1200, quanto menor o número de grão, mais finas são as partículas do micro-pó.

O princípio para selecionar a granularidade dos grãos abrasivos é:

  • Para o desbaste, deve ser selecionada uma mó com grãos abrasivos mais grossos para melhorar a produtividade.
  • Para a retificação fina, deve ser selecionada uma mó com grãos abrasivos mais finos para obter um valor de rugosidade superficial menor.
  • Quando a velocidade da mó é elevada, ou quando a área de contacto entre a mó e a peça de trabalho é grande, deve ser selecionada uma mó com grãos abrasivos mais grossos para reduzir o número de grãos abrasivos que participam no corte ao mesmo tempo, para evitar o aquecimento excessivo e causar queimaduras na superfície da peça de trabalho.
  • Para triturar materiais macios e duros metaisQuando se trituram metais duros e frágeis, deve ser selecionada uma mó com grãos abrasivos mais grossos para evitar que a mó fique entupida prematuramente; quando se trituram metais duros e frágeis, deve ser selecionada uma mó com grãos abrasivos mais finos para aumentar o número de grãos abrasivos que participam na trituração ao mesmo tempo, para melhorar a produtividade. Os números de grãos, tamanhos e gamas de aplicação normalmente utilizados são apresentados no Quadro 2.

Tabela 2 Tamanhos de grão abrasivo, dimensões e gamas de aplicação habitualmente utilizados

CategoriaNúmero de grãosTamanho das partículas/μmGama de aplicações
Grãos abrasivosF12~F362000~1180
600 ~ 355
Retificação em bruto
Rebarbagem
F46 ~ F80425 ~ 250
212 ~ 125
Retificação grosseira
Semi-acabamento, acabamento
F100 ~ F220150 ~ 75
53 ~ 45
Semi-acabamento, acabamento, afiação
Micro póF360 ~ F60040 ~ 28
28 ~ 20
Afiação, polimento
F600 ~ F100020 ~ 14
14 ~ 10
Polimento
Superacabamento
F1000 ~ F200010 ~ 7
5 ~ 3.5
Polimento, superacabamento, acabamento espelhado

(3) Obrigação

A mó é fabricada ligando os grãos abrasivos a um ligante, o que lhe confere uma certa resistência, dureza, porosidade e resistência à corrosão e à humidade. Os nomes, códigos, propriedades e gamas de aplicação dos ligantes normalmente utilizados são apresentados no Quadro 3.

Quadro 3 Nomes, códigos, propriedades e gamas de aplicação dos ligantes normalmente utilizados

FichárioCódigoPropriedadesGama de aplicações
CerâmicaVResistente ao calor, resistente à corrosão, elevada porosidade, fácil de manter a forma, fraca elasticidadeMais comummente utilizado, adequado para todos os tipos de processamento de moagem
ResinaBMaior resistência do que os ligantes cerâmicos, boa elasticidade, fraca resistência ao calorAdequado para retificação a alta velocidade, corte, ranhura, etc.
BorrachaRMaior resistência do que os aglutinantes de resina, mais elástico, porosidade

Pequena, fraca resistência ao calor
Adequado para cortar, entalhar
MetalMMaior resistência, boa condutividade eléctrica, menor desgaste, fraca auto-afiaçãoAdequado para mós de diamante

(4) Dureza

A dureza de uma mó refere-se à dificuldade de os grãos abrasivos se desprenderem da sua superfície sob a ação de forças externas, ou seja, ao grau de aderência entre os grãos abrasivos e os aglutinantes. Uma mó dura significa que os grãos abrasivos dificilmente se desprendem, enquanto uma mó macia significa que se desprendem facilmente.

Portanto, a dureza de um rebolo é determinada principalmente pela força adesiva do aglutinante, e não está relacionada com a dureza dos grãos abrasivos. De um modo geral, quando a estrutura do rebolo é solta, o conteúdo do ligante é baixo e a dureza do rebolo é baixa, tal como a dureza de um rebolo com ligante de resina é inferior à de um rebolo com ligante de cerâmica. Os graus de dureza e os códigos das mós são apresentados no Quadro 4.

O princípio da seleção da dureza da mó é: quanto mais duro for o material da peça, mais macia deve ser a mó escolhida. Isto deve-se ao facto de os materiais duros desgastarem facilmente os grãos abrasivos, exigindo uma mó mais macia para permitir que os grãos abrasivos embotados caiam com o tempo; quanto mais macio for o material da peça, mais dura deve ser a mó, para abrandar a queda dos grãos abrasivos e melhorar a sua ação de moagem.

Mas quando se trituram materiais macios, como metais não ferrosos, borracha, resina, etc., deve ser utilizada uma mó mais macia para permitir que os grãos abrasivos obstruídos caiam mais facilmente, expondo novos grãos abrasivos afiados.

Quadro 4 Graus de dureza e códigos das mós

Grau de durezaMuito suaveSuaveMédioDifícilMuito difícilExtremamente difícil
CódigoA, B, C, DE, F, GH, J, KL, M, NP, Q, R, SY

Além disso, durante o processo de retificação, quando a área de contacto entre a mó e a peça é maior, é mais provável que os grãos abrasivos se desgastem, pelo que deve ser escolhida uma mó mais macia. Para peças de paredes finas e peças com fraca condutividade térmica, deve ser escolhida uma mó mais macia.

Em comparação com o semi-acabamento e a retificação em bruto, é necessária uma mó mais macia; mas para a retificação de precisão e a retificação de formas, é necessária uma mó mais dura para manter o perfil da mó durante mais tempo. No processamento mecânico, os graus de dureza das mós habitualmente utilizados são geralmente de H a N (médio~duro).

(5) Estrutura

A estrutura de uma mó está relacionada com o rácio de volume de grãos abrasivos, aglutinantes e poros. É um parâmetro que indica o grau de compactação e soltura da estrutura. A estrutura de um rebolo é indicada pelo tamanho do número da estrutura, e a percentagem volumétrica de grãos abrasivos na ferramenta de retificação (ou seja, a taxa de grãos) é chamada de número da estrutura. Os números de estrutura e a gama de aplicações das mós são apresentados no Quadro 5.

Quadro 5 Número de organização da mó

Número da organização01234567891011121314
Taxa de abrasão (%)626058565452504846444240383634
Nível de densidadeDensaMédioSoltoPoros grandes
Gama de aplicaçõesCarga pesada, moldagem, retificação de precisão, processamento de materiais duros e frágeisRetificação externa, interna, sem centros e retificação de ferramentas, retificação de peças endurecidas e de arestas de corte, etc.Retificação grosseira e retificação de peças com elevada tenacidade e baixa dureza, adequada para retificação de peças de paredes finas e delgadas, ou quando a mó tem uma grande superfície de contacto com a peça e para retificação de superfícies, etc.Não metais, tais como metais coloridos, plásticos, borracha e ligas termossensíveis

2. Forma e código da mó

Para satisfazer as necessidades de retificação de peças de vários formatos em diferentes tipos de máquinas de retificação, as mós de retificação existem em muitas formas e tamanhos. As formas, códigos, tamanhos e principais aplicações mais comuns das mós de retificação são apresentados no Quadro 6.

Quadro 6 Formas, códigos, tamanhos e principais aplicações das mós comuns (Unidade: mm)

Tipo de móForma da secção transversalModeloDimensões principaisPrincipais aplicações
DTH
Roda de retificação reta13~90

100~1100
1~20

20~350
2~63
6~500
Retificação de diâmetros externos, furos internos, retificação sem centros, retificação de superfícies e afiação de ferramentas
Disco de corte reto
4150~4006~1270.2~5Corte e ranhura
Mó côncava dupla face n.º 1



7200~90075~ 30550~400Retificação de diâmetros exteriores, mós e rodas de guia para retificação sem centros e afiação do dorso de ferramentas de torneamento
Roda de retificação de arestas de bisel duplo4125~50020~ 3058~32Retificação de engrenagens e roscas
Roda de retificação cilíndrica

          
2250~600W=
25 ~ 100
75~ 150Retificação de superfícies planas
Mó em forma de taça
11100~30020 ~ 14030~150Retificação de superfícies planas

Retificação do dorso das ferramentas de corte
Roda de retificação em forma de disco12b75
100~800
13
20~400
8
10~35
Retificação da parte frontal das ferramentas de corte

As marcações estão impressas na face final da mó, pela ordem de: código de forma, tamanho, abrasivo, número de grãos, dureza, número de estrutura, aglutinante, velocidade linear máxima de funcionamento.

Por exemplo, uma mó paralela com um diâmetro exterior de 300 mm, uma espessura de 50 mm, um diâmetro de perfuração de 75 mm, corindo castanho, granulometria 60, dureza L, número de estrutura 5, ligante cerâmico e uma velocidade linear máxima de funcionamento de 35 m/s, seria marcada como

Mó 1-300×50×75-A/F60-L-5 V-35m/s

3. Inspeção, instalação, equilibragem e afinação de mós

(1) Inspeção das mós

Antes de instalar um rebolo, deve ser efectuada uma inspeção externa, seguida de uma batida para ouvir quaisquer sons que indiquem fissuras, para evitar que o rebolo rebente a altas velocidades.

(2) Instalação de mós

Devido às diferentes formas e tamanhos, existem diferentes métodos de instalação das mós. Quando uma mó é montada diretamente no eixo, a folga entre o furo interior da mó e o eixo deve ser adequada, geralmente entre 0,1 e 0,8 mm.

A mó é fixada com uma placa de flange e porcas, com uma junta de borracha resistente a óleo ou couro, com 0,3~3mm de espessura, colocada entre a mó e a placa de flange, como mostra a Figura 5. As mós paralelas de grande diâmetro podem ser montadas primeiro com uma placa de flange escalonada e depois instaladas no eixo da máquina de moagem.

Figura 5 Instalação da mó
Figura 5 Instalação da mó

(3) Equilibragem de mós

Para garantir um funcionamento suave e uma vibração mínima da mó, geralmente, as mós com um diâmetro de 125 mm ou mais requerem um ajuste de equilíbrio estático. O método específico é: montar a mó no mandril e, em seguida, colocá-la na calha de guia da estrutura de equilíbrio. Se estiver desequilibrado, a parte mais pesada rodará sempre para baixo. Neste ponto, os blocos de equilíbrio na ranhura anular na face final da flange podem ser movidos e ajustados repetidamente até que a mó possa permanecer estacionária em qualquer posição na calha de guia, como mostra a Figura 6.

Figura 6 Ajuste do equilíbrio estático da mó
Figura 6 Ajuste do equilíbrio estático da mó

(4) Retificação de mós

Após um período de utilização, os grãos abrasivos de um rebolo tornam-se baços, os poros da superfície do rebolo ficam obstruídos e a forma geométrica do rebolo torna-se imprecisa, levando a um declínio na qualidade e produtividade do rebolo. Neste momento, a roda precisa de ser preparada. Durante o dressamento, o dressador de diamante deve ser inclinado a 5°~15° em relação ao plano horizontal e 20°~30° em relação ao plano vertical, com a ponta do dressador de diamante 1~2mm abaixo do centro do rebolo, como mostrado na Figura 7.

Figura 7 Preparação da mó

IV. Métodos de trituração

1. Retificação cilíndrica externa

A retificação cilíndrica externa utiliza a superfície circunferencial externa da mó para retificar a superfície rotativa externa da peça. Pode processar superfícies cilíndricas, faces de extremidade (peças em degrau), bem como superfícies esféricas e superfícies externas com formas especiais. A retificação cilíndrica externa é geralmente efectuada em máquinas de retificação cilíndrica externa ou em máquinas de retificação sem centros, podendo também ser efectuada com uma máquina de retificação por cinta.

(1) Retificação do diâmetro exterior numa máquina de retificação cilíndrica exterior

1) Fixação da peça de trabalho

Numa máquina de retificação cilíndrica externa, a peça pode geralmente ser fixada utilizando os seguintes métodos.

① Fixação da peça de trabalho com dois centros. A peça de trabalho é suportada pelos centros dianteiro e traseiro, e a peça de trabalho é rodada pelo cão engatado na placa frontal, conseguindo um movimento de alimentação circunferencial. Este método de fixação ajuda a melhorar a precisão de rotação e a rigidez do fuso da peça de trabalho, conhecido como o método de trabalho "centro morto". As suas características incluem uma fixação conveniente, elevada precisão de posicionamento e a superfície maquinada é fácil de obter uma maior precisão de arredondamento e coaxialidade.

② Fixação da peça de trabalho com um mandril auto-centrante de três mandíbulas ou um mandril independente de quatro mandíbulas. Numa máquina de retificação cilíndrica externa, um mandril autocentrante de três mandíbulas pode ser usado para fixar peças cilíndricas, e outros dispositivos de centragem automática também são adequados para fixar peças cilíndricas. Um mandril independente de quatro mandíbulas é geralmente utilizado para fixar peças irregulares.

③ Fixação da peça de trabalho com um mandril. Ao retificar peças de trabalho do tipo manga, o orifício interior pode ser utilizado como referência de posicionamento para fixar o mandril.

④ Utilize um mandril e um centro para fixar a peça de trabalho. Quando a peça de trabalho é longa, uma extremidade pode ser perfurada com um furo central, e a outra extremidade não pode, então uma extremidade pode ser fixada com um mandril, e a outra extremidade com um centro.

2)Métodos de retificação cilíndrica

Os métodos comuns de retificação cilíndrica incluem a retificação longitudinal, a retificação transversal, a retificação segmentar e a retificação profunda.

① Método de retificação longitudinal

Como mostra a Figura 8a, durante a retificação, a peça de trabalho executa um movimento de avanço circunferencial e, ao mesmo tempo, move-se longitudinalmente com a mesa de trabalho. Depois de cada curso longitudinal ou curso recíproco, a mó avança transversalmente uma vez, e a quantidade restante é rectificada depois de vários avanços. A eficiência da retificação longitudinal é baixa, mas pode atingir uma maior precisão e valores de rugosidade superficial mais baixos.

Figura 8 Métodos comuns de retificação cilíndrica
Figura 8 Métodos comuns de retificação cilíndrica

a) Método de retificação longitudinal
b) Método de retificação transversal

② Método de retificação transversal

Também conhecido por método de retificação por imersão, como mostra a Figura 8b. Durante a retificação, a mó executa um movimento de avanço transversal contínuo ou intermitente e a peça executa um movimento de avanço circunferencial. A largura da mó é superior ao comprimento da superfície da peça a retificar, a mó avança lentamente em sentido transversal até atingir a dimensão pretendida. A eficiência da retificação transversal é elevada, mas a força de retificação é grande, a temperatura de retificação é elevada e deve ser fornecido fluido de corte suficiente para arrefecimento.

③ Método de retificação por segmentos

Também conhecido como o método de retificação abrangente, é uma combinação de retificação longitudinal e retificação transversal, ou seja, primeiro usando o método de retificação transversal para retificar grosseiramente a peça de trabalho em segmentos, deixando uma margem de retificação fina para cada segmento, com uma certa quantidade de sobreposição entre segmentos adjacentes e, finalmente, usando o método de retificação longitudinal para retificação fina. O método de retificação segmentar combina a elevada eficiência da retificação transversal e a boa qualidade da retificação longitudinal.

④ Método de retificação profunda

A sua caraterística é que toda a quantidade restante é rectificada num único avanço longitudinal. Durante a retificação, a mó é preparada de modo a ter uma extremidade cónica ou escalonada (ver Figura 9), e tanto a velocidade de avanço circunferencial da peça como a velocidade de avanço longitudinal são muito lentas. Este método tem uma produtividade mais elevada, mas a preparação da mó é complexa e a estrutura da peça de trabalho tem de garantir que há comprimento suficiente para a mó entrar e sair.

Figura 9 Método de retificação em profundidade
Figura 9 Método de retificação em profundidade

a) Retificação com mó cónica
b) Retificação com mó escalonada

(2) Retificação do diâmetro exterior numa rectificadora cilíndrica sem centros

Como mostra a Figura 10, a peça é colocada na placa de suporte entre a mó e a roda guia, com a superfície a ser maquinada como referência de posicionamento, sem necessidade de furos centrais de posicionamento. A peça é empurrada para a mó pela mó guia (que não tem capacidade de corte e tem um fator de atrito mais elevado do que a mó de resina ou de borracha), e o atrito entre a mó guia e a peça faz com que a peça rode. A alteração da velocidade da roda-guia pode ajustar a velocidade de avanço circunferencial da peça de trabalho.

Figura 10 Esquema de retificação sem centros
Figura 10 Esquema de retificação sem centros

Usando a retificação cilíndrica sem centro, a peça de trabalho é fácil e rápida de carregar e descarregar, a produtividade é alta e a automação é fácil de alcançar. O nível de tolerância de usinagem pode atingir IT6, e o valor da rugosidade da superfície é Ra1.25 ~ 0.32μm. No entanto, a retificação sem centro não garante facilmente a precisão posicional entre as superfícies relacionadas da peça de trabalho, nem pode ser usada para retificar peças de trabalho semelhantes a eixos com chavetas ou entalhes.

Além disso, o diâmetro exterior também pode ser rectificado com uma rectificadora de cinta. A retificação por cinta é um novo tipo de método de retificação que utiliza uma cinta abrasiva móvel de alta velocidade como ferramenta de corte para retificação. A cinta abrasiva é composta por uma base, um aglutinante e grãos abrasivos, como mostra a Figura 11.

Figura 11 Estrutura do cinto abrasivo
Figura 11 Estrutura do cinto abrasivo

Os materiais de base comuns são o papel kraft, o tecido (tecido de sarja, fibra de nylon, fibra de poliéster, etc.) e combinações de papel e tecido. As cintas abrasivas à base de papel são planas, produzindo peças com pequenos valores de rugosidade superficial; as cintas abrasivas à base de tecido têm uma grande capacidade de carga; a base de papel-tecido situa-se entre as duas.

O aglutinante (geralmente resina) tem duas camadas, após o plantio eletrostático de areia, os grãos abrasivos são colados para fora na cola inferior, secos e, em seguida, revestidos com uma certa espessura de cola complexa para fixar a posição entre os grãos abrasivos, fazendo assim a correia abrasiva. A cinta abrasiva tem apenas uma camada de grãos abrasivos uniformemente graduados, fazendo com que a ferramenta de corte tenha boa uniformidade e a qualidade de usinagem seja melhor.

2. Retificação interna

A retificação do furo interior da peça com uma mó chama-se retificação interna, que pode ser feita numa máquina especializada em retificação interna ou numa máquina universal de retificação cilíndrica equipada com uma cabeça de retificação interna. A retificação interna pode ser dividida em métodos de retificação interna normal, retificação interna sem centros e retificação interna planetária.

Numa máquina normal de retificação interna, ao retificar o furo interior da peça (ver Figura 12), a mó roda a alta velocidade como movimento principal noa peça de trabalho roda para o movimento de avanço circunferencial nwAo mesmo tempo, a mó ou a peça de trabalho desloca-se para trás e para a frente ao longo do seu eixo para um movimento de avanço longitudinal fae a mó também efectua um movimento de avanço radial fp.

Figura 12 Métodos de retificação de uma máquina de retificação cilíndrica interna convencional

a) Retificação longitudinal de furos interiores
b) Método de recorte para retificação de furos interiores
c) Retificação de superfícies de extremidade

Em comparação com a retificação cilíndrica externa, devido à limitação do diâmetro do furo a ser processado, tanto a mó como o eixo da mó têm um diâmetro relativamente pequeno. Para atingir a velocidade necessária do rebolo, é necessário aumentar a velocidade do eixo do rebolo, mas isso pode facilmente causar vibração, afectando a qualidade da superfície da peça de trabalho.

Além disso, como a mó tem uma grande área de contacto com a peça durante a retificação interna, o que resulta na geração de calor concentrado, más condições de arrefecimento e deformação térmica significativa da peça, especialmente porque o eixo da mó tem pouca rigidez e é propenso a flexão e deformação, a precisão de maquinação da retificação interna não é tão elevada como a da retificação externa. Na produção atual, medidas como a redução da quantidade de avanço lateral e o aumento do número de passagens de polimento são frequentemente utilizadas para melhorar a qualidade da maquinagem de furos internos.

3. Retificação de superfícies

Existem quatro métodos comuns de retificação de superfícies, como se mostra na Figura 13. A peça de trabalho é fixada numa mesa de trabalho retangular ou circular com um mandril eletromagnético e executa um movimento linear alternativo longitudinal ou um movimento de avanço circular. Devido à limitação da largura da mó, esta tem de efetuar um movimento de avanço lateral ao longo da direção do eixo. Para remover gradualmente todo o material em excesso, a mó também precisa de fazer um avanço periódico numa direção perpendicular à superfície a ser retificada.

Figura 13 Métodos de retificação de superfícies
Figura 13 Métodos de retificação de superfícies

a) Retificação de superfícies com mesa retangular de fuso horizontal
b) Retificação de superfícies com mesa rotativa de fuso horizontal
c) Retificação de superfícies com mesa rotativa de eixo vertical
d) Retificação de superfícies com mesa retangular de eixo vertical

As figuras 13a e 13b pertencem à retificação circunferencial. Neste caso, a área de contacto entre a mó e a peça de trabalho é pequena, a força de retificação é pequena, as condições de remoção de aparas e de arrefecimento são boas, a deformação térmica da peça de trabalho é pequena e o desgaste da mó é uniforme, pelo que a precisão da maquinação é relativamente elevada. No entanto, o eixo do rebolo está em estado cantilever, com pouca rigidez, e não pode usar uma grande quantidade de retificação, portanto, a produtividade é baixa.

As figuras 13c e 13d referem-se à retificação de extremidades, em que a mó tem uma grande área de contacto com a peça, e em que mais grãos abrasivos participam na retificação ao mesmo tempo. Além disso, o fuso está sob pressão, o que é relativamente rígido, permitindo a utilização de uma maior quantidade de retificação, pelo que a produtividade é elevada.

No entanto, durante o processo de retificação, a força de retificação é grande, a geração de calor é significativa, as condições de arrefecimento são fracas, a remoção de aparas não é suave, causando uma grande deformação térmica da peça de trabalho, e a face final da mó tem velocidades lineares desiguais em diferentes pontos radiais, resultando num desgaste desigual da mó, pelo que a precisão de maquinação deste método de retificação não é elevada.

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