Conforme mostrado na Figura 1. Normalmente, o uso de abrasivos para processamento é chamado de retificadora. As ferramentas de retificação comumente usadas são ferramentas de retificação consolidadas (como rebolo, pedra de óleo, etc.) e ferramentas de retificação revestidas (como cinta abrasiva, pano abrasivo, etc.). De acordo com diferentes finalidades de processamento, as retificadoras podem ser divididas em retificadora cilíndrica, retificadora interna e retificadora de superfície.

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Figura 1 Moagem

Elementos característicos do rebolo

O rebolo é um corpo poroso feito pela prensagem e sinterização de uma certa proporção de abrasivos granulares e ligantes de alta dureza. Se a seleção de rebolo e rebolo é razoável ou não é muito importante. Se o rebolo pode alcançar alta qualidade de processamento e produtividade é o principal fator para seu desempenho. Depende de fatores como abrasivo, tamanho de partícula, aglutinante, dureza, estrutura, forma e tamanho do rebolo. Estes são chamados de elementos característicos de rebolos. Como mostrado na Figura 2.

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Figura 2 Rebolo

O processo de corte de partículas abrasivas

A essência do processo de retificação (como mostrado na Fig. 3) é um processo abrangente de corte, raspagem e polimento por fricção, a partir do qual uma rugosidade superficial menor pode ser obtida. O corte é o papel principal na retificação grosseira, enquanto o corte e o polimento por fricção coexistem na retificação fina.

(1) Os grãos abrasivos com maior altura de protuberância e aresta mais afiada na superfície do rebolo cortam mais profundamente a peça e produzem cavacos, que desempenham um papel cortante (Fig. a).

(2) Partículas abrasivas pequenas e rombas só podem representar ranhuras finas na superfície da peça de trabalho, e o material da peça de trabalho é empurrado para ambos os lados para elevar. Neste momento, não há geração de chip óbvia, mas apenas o efeito de arranhões (fig. b).

(3) Comparando as partículas abrasivas côncavas e passivadas, elas não são cortadas nem esculpidas, podendo apenas saltar sobre a superfície da peça e desempenhar o papel de polimento por fricção (Fig. c).

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Figura 3 Processo de moagem de partículas abrasivas

Características da Tecnologia de Moagem

Alta precisão e baixa rugosidade da superfície

Ao retificar, existem muitas arestas de corte na superfície do rebolo e o raio do arco da aresta é pequeno. Mais afiado em abrasivos

A aresta de corte pode cortar uma camada muito fina de metal e a espessura de corte pode ser tão pequena quanto vários mícrons, que é uma das condições necessárias para usinagem de precisão.

A retificadora utilizada na retificação possui maior precisão, melhor rigidez e estabilidade do que a máquina ferramenta de corte geral, e possui um mecanismo de microalimentação, que pode realizar o microcorte, garantindo assim a realização da usinagem de precisão.

Ao retificar, a velocidade de corte é muito alta. Quando as partículas abrasivas são cortadas da superfície da peça de trabalho em alta velocidade de corte, existem muitas arestas de corte para corte. Cada borda de retificação corta apenas uma quantidade muito pequena de metal da peça de trabalho, e a altura da área residual é muito pequena, o que leva à formação de uma superfície lisa.

A precisão do processamento é IT7-IT6, e o valor Ra da rugosidade da superfície é 0,2-0,8 M.

O rebolo tem um efeito de auto-afiação

No processo de retificação, o efeito de autoafiação do rebolo é a aresta de corte das ferramentas de corte gerais que outras ferramentas de corte não possuem. Se ocorrer dano contundente, o corte não pode continuar e deve ser alterado ou retificado. Devido à auto-afiação do rebolo, as partículas abrasivas podem cortar as peças com arestas mais afiadas. Na produção prática, esse princípio às vezes é usado para moagem contínua para melhorar a eficiência da moagem.

No processo de moagem, sob a ação de alta velocidade, alta pressão e alta temperatura, os abrasivos se desgastam gradualmente e se tornam redondos e sem corte. A capacidade de corte dos abrasivos redondos e sem corte diminuirá e a força que atua nos abrasivos aumentará continuamente. Quando esta força excede o limite de resistência abrasiva, as partículas abrasivas se quebram e produzem novas arestas e cantos afiados para substituir as antigas partículas abrasivas redondas rombas para moagem; quando esta força excede a força de ligação da pasta de rebolo, as partículas abrasivas redondas caem da superfície do rebolo, revelando uma nova camada afiada de partículas abrasivas, e continua a moagem.

A força de retificação traseira Fp é maior

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Figura 4 Força total de moagem e sua decomposição

Como mostrado na Fig. 4, a força que atua na peça de trabalho pelo rebolo durante a retificação é a força total de retificação F. F pode ser decomposta em três forças verticais, a saber, força de retificação Fc, força de retorno Fp e força de retificação de avanço Ff. Na moagem, devido à pequena quantidade de retroalimentação, a força de moagem Fc é menor e a força de moagem de alimentação Fc é menor, o que geralmente é desprezível. Mas a força de moagem traseira Fp é muito grande.

Isso ocorre porque o rebolo tem uma grande largura e as partículas abrasivas são cortadas em um grande ângulo de saída negativo. No processo de corte de ferramentas de corte, a força de corte Fc é a maior em geral, enquanto a força de retificação traseira Fp é a maior na retificação, o que é uma característica marcante da retificação.

Influências: Fp atua na direção de entrada do rebolo, o rebolo empurra a peça com grande força, acelera a passivação do rebolo, causa deformação de flexão do eixo do rebolo e da peça, e a peça é propensa a erros de cilindricidade, que afeta diretamente a precisão da forma e a qualidade da superfície da peça de trabalho, conforme mostrado na Fig. 5.

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Fig. 5 Deformação da peça de trabalho antes e depois da retificação

Solução: Para eliminar ou reduzir o erro de forma causado por Fp, adotamos o lixamento fino, aumentamos o número de vezes de polimento ou utilizamos suporte auxiliar.

Alisamento: Quando a peça de trabalho é retificada perto do tamanho final (a tolerância é geralmente de 0,005-0,01 mm), ela não será mais retificada com uma faca. O polimento pode melhorar a precisão da forma da peça e reduzir a rugosidade da superfície. A qualidade de moagem aumenta com o aumento dos tempos de moagem.

Alta temperatura de moagem

A velocidade de retificação é alta, que é 1020 vezes maior do que a do corte geral, e é um corte de ângulo de saída negativo. A uma velocidade de corte tão alta, a energia consumida nos três estágios de retificação, deslizamento, raspagem e corte é extremamente grande e o atrito é sério. Convertido localmente em calor, juntamente com mais abrasivos, e porque a transferência de calor do próprio rebolo é muito pobre, uma grande quantidade de calor de moagem não pode ser espalhada em pouco tempo, a zona de moagem forma alta temperatura instantânea e a maior parte o calor de moagem será transferido para as peças. Geralmente, 80% do calor de corte é transferido para a peça de trabalho (a ferramenta de corte é inferior a 20%) e se acumula instantaneamente na superfície da peça de trabalho, formando um grande gradiente de temperatura. A temperatura da superfície da peça de trabalho pode ser tão alta quanto 1000 C, enquanto a camada superficial abaixo de 1 mm está próxima da temperatura ambiente. Quando a temperatura local é muito alta, a superfície é propensa a deformação térmica, até queimaduras. Portanto, uma grande quantidade de fluido de corte deve ser aplicada para reduzir a temperatura de retificação.

Reforço da deformação da superfície e tensão residual grave

Comparado com o corte da ferramenta, o fortalecimento da deformação da superfície e a camada de tensão residual da retificação são muito mais rasos, mas o grau é mais sério. A tecnologia de processamento, a precisão e o desempenho das peças são afetados.

Solução: dressar oportunamente o rebolo com ferramentas diamantadas, aplicando fluido de corte suficiente, aumentando o número de polimentos.

Aplicação de Moagem

1) Moagem cilíndrica:

Geralmente, no moedor cilíndrico comum ou moedor cilíndrico universal, a moagem cilíndrica tem método de moagem vertical, horizontal, abrangente e profundo, etc.

Método de moagem longitudinal

Movimento principal: Rotação de alta velocidade do rebolo

Movimento de avanço circunferencial: movimento de rotação da peça de trabalho;

Movimento de avanço longitudinal: Movimento linear alternativo da peça de trabalho e da mesa do triturador;

Movimento de alimentação horizontal: alimentação cruzada periódica do rebolo.

Característica: Pequena quantidade de moagem, pequena força de moagem, menos calor gerado, melhores condições de dissipação de calor. Boa precisão de usinagem e qualidade de superfície. Tem forte adaptabilidade e baixa produtividade.

Aplicação: Produção de pequenos lotes de peça única, moagem fina, especialmente a moagem de eixo delgado. É mais usado na prática.

Método de retificação transversal

Movimento de corte: A peça de trabalho não se move longitudinalmente e o rebolo avança continuamente e horizontalmente em baixa velocidade.

Características: Alta produtividade. A área de contato da peça e do rebolo é grande, a força de moagem é maior, o calor é maior, a temperatura de moagem é maior, a peça de trabalho é propensa a deformações e queimaduras.

Aplicação: Produção em lote e em massa, especialmente na superfície de formação de uma peça de trabalho. Peça de trabalho com superfície usinada menos larga e melhor rigidez. Esmerilhamento do eixo.

Método de moagem abrangente

Primeiro, a superfície da peça de trabalho é grosseiramente retificada pelo método de retificação cruzada. Há uma sobreposição de 5-10 mm entre duas seções adjacentes, deixando uma margem de 0,0l-0,03mm na peça de trabalho. Em seguida, a peça de trabalho é finamente moída pelo método de retificação longitudinal.

As vantagens da retificação cruzada e da retificação longitudinal são sintetizadas.

Moagem profunda

Na retificação, todas as sobras são removidas de uma só vez com um avanço longitudinal menor e um retrocesso maior (geralmente cerca de 0,3 mm).

A superfície frontal do cone é grosseiramente retificada e a parte cilíndrica é finamente retificada e polida.

Aplicação: Na produção em massa, a peça com maior rigidez é processada, e as duas extremidades da superfície usinada ficam afastadas, permitindo que o rebolo corte dentro e fora.

2) Moagem do círculo externo em um moedor cilíndrico sem centro

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Figura 7 Esmerilhamento cilíndrico sem centro

Ao retificar, a peça de trabalho é colocada entre dois rebolos, apoiados por um suporte embaixo, sem suporte superior. O menor é feito de aglutinante de borracha e os grãos abrasivos são mais espessos. É chamado de roda guia. O outro é usado para moer a peça de trabalho, que é chamado de rebolo. O eixo do rebolo guia inclina um ângulo em relação ao eixo do rebolo, gira a uma velocidade muito mais lenta do que o rebolo e aciona a peça de trabalho para girar pela força de atrito. Por um lado, a peça gira para fazer um avanço circular, por outro, faz um movimento de avanço axial, conforme mostrado na Fig. 7.

Características do moedor cilíndrico sem centro:

As duas extremidades da peça de trabalho não precisam perfurar o orifício central de antemão, para que a instalação seja mais conveniente.

Depois que a máquina-ferramenta é ajustada, ela pode ser processada continuamente, o que é fácil de realizar a automação e tem alta eficiência de produção.

A peça de trabalho é presa entre dois rebolos e não será dobrada devido à força de retificação traseira, que é propícia à retificação de peças de eixo delgadas.

A retificação cilíndrica sem centro requer que a superfície externa da peça de trabalho seja contínua na circunferência. Se houver um longo rasgo de chaveta ou plano na superfície cilíndrica, a roda guia não poderá acionar a peça de trabalho para girar continuamente, portanto, não pode ser retificada.

Como a peça de trabalho é apoiada no suporte e posicionada em sua própria superfície cilíndrica, se a peça com furos for retificada, a coaxial entre a superfície cilíndrica e o furo não pode ser garantida.

O ajuste do moedor cilíndrico sem centro é complicado.

3) Esmerilhamento de Furos

Pode ser realizado em um moedor interno ou em um moedor externo universal. Pode processar furos cilíndricos, furos cônicos e superfícies internas formadas, etc. Processo de retificação:

Ao retificar furos cilíndricos longitudinalmente, a peça de trabalho é instalada no mandril e gira em uma linha reta alternada ao longo do eixo. O rebolo gira em alta velocidade e alimenta periodicamente horizontalmente.

Se o furo cônico for retificado, apenas metade do ângulo cônico da estrutura da cabeça da esmerilhadeira será desviada horizontalmente.

4) Esmerilhamento plano

Retificação periférica: retificação com a superfície externa do rebolo.

Características: Pequena área de contato entre o rebolo e a peça de trabalho, boa dissipação de calor, resfriamento e remoção de cavacos e alta qualidade de processamento.

Aplicação: Processamento de peças com requisitos de alta qualidade.

Equipamento: Esmerilhadeira de superfície de eixo horizontal.

Esmerilhamento final: esmerilhamento com a face final do rebolo.

Característica: A cabeça de moagem tem um comprimento de extensão mais curto e melhor rigidez. É permitido usar uma dosagem de moagem maior e tem maior produtividade. No entanto, a área de contato entre o rebolo e a peça é grande, a geração de calor é grande, o resfriamento é difícil e a qualidade do processamento é baixa.

Aplicação: A peça de trabalho com exigência de baixa qualidade é substituída pela fresagem como pré-processamento antes da retificação.

Equipamento: Esmerilhadeira de superfície de eixo vertical.

Direção de Desenvolvimento de Moagem

Retificação de alta precisão e pequena rugosidade

Como moagem de precisão, moagem de ultra-precisão, moagem de espelho.

Requisitos: Precisão da máquina de moagem, estabilidade de movimento, parâmetros de processo razoáveis, acabamento fino do rebolo. Processo de retificação: Ao retificar, a micro-borda das partículas abrasivas corta micro-cavacos na superfície da peça de trabalho. Ao mesmo tempo, sob pressão de retificação adequada, com a ajuda de micro-borda semi-embaçada, o efeito de polimento por fricção é produzido na superfície da peça, alcançando assim alta precisão e pequena rugosidade da superfície.

Moagem de alta velocidade

Velocidade de moagem VC (> 50m/s). Aumente a taxa de remoção de metal e a produtividade aumentando a velocidade da peça. Devido à alta velocidade de moagem, o número de partículas abrasivas que passam pela zona de moagem em uma unidade de tempo aumenta, a espessura da camada de corte de cada partícula abrasiva se tornará mais fina, a carga de corte será reduzida e a durabilidade da moagem roda será significativamente melhorada.

Como a espessura da camada de corte de cada abrasivo é pequena, a altura da área residual da superfície da peça de trabalho é pequena,

e a altura de elevação formada pelo risco abrasivo também é pequena durante a retificação de alta velocidade, de modo que a rugosidade da superfície de retificação é pequena. E a força de retorno da retificação de alta velocidade diminui correspondentemente, o que é útil para garantir a precisão do processamento da peça de trabalho (especialmente a peça de trabalho com baixa rigidez).

Retificação poderosa

Retificação com grande retroalimentação e pequena velocidade de alimentação longitudinal, também conhecida como retificação profunda de avanço lento ou retificação profunda. É adequado para o processamento de várias superfícies e ranhuras moldadas, especialmente para retificar materiais difíceis de usinar (como ligas resistentes ao calor). Ele pode moer as peças necessárias diretamente das peças em bruto de fundição e forjamento, e a produtividade é muito melhorada. Tanto a retificação de alta velocidade quanto a retificação forte exigem requisitos mais altos para máquinas-ferramentas, rebolos e métodos de resfriamento.

Esmerilhamento de Correia Abrasiva

O equipamento é geralmente relativamente simples. A rotação da correia é o movimento principal. A peça de trabalho é alimentada pela correia transportadora. A peça de trabalho passa pela área de retificação acima da placa de suporte, ou seja, o processamento é concluído.

A retificação com cinta abrasiva tornou-se uma das direções de desenvolvimento da retificação devido à sua alta eficiência de produção, boa qualidade de processamento e fácil retificação de superfícies complexas.

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