¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona una máquina rectificadora y cuáles son sus características particulares?  Pues desde Yamazen te lo queremos contar.

Una máquina rectificadora se utiliza para producir un acabado liso y preciso en materiales metálicos o no metálicos. Utilizando una muela abrasiva giratoria redonda que permanece estacionaria (pero giratoria) mientras la mesa de alimentación (junto con la pieza de trabajo) ejecuta un movimiento alternativo (izquierda - derecha) debajo de la muela abrasiva. La cantidad específica de material a eliminar se determina tocando ligeramente el trabajo con la muela giratoria y alimentando el cabezal de rectificado una cierta distancia. ADVERTENCIA: si se permite que una muela abrasiva exceda la velocidad máxima segura, puede desintegrarse y causar lesiones al operador y daños a la máquina rectificadora.

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Una rectificadora puede rectificar superficies metálicas para que éstas queden perfectamente planas y niveladas. Es un proceso de maquinado abrasivo, que utiliza una muela que gira a alta velocidad para eliminar las diferencias de alturas. Las muelas generalmente están hechas de un material compuesto; y este compuesto suele ser un agregado áspero o de curso unido con una matriz de cementación.

Existen dos componentes básicos en una rectificadora, que son la muela y una mesa móvil. La mesa tiene una cama de trabajo que puede sujetar su pieza de trabajo. Si por alguna razón no pudiera sujetarlo, también puede utilizar un electroimán para sujetar el trabajo firmemente.

Una vez que la pieza de trabajo ha sido previamente configurada, la altura se ajusta para que las piezas de trabajo estén justo debajo de la muela. A medida que la muela alcanza la velocidad de rectificación deseada, la mesa comenzará a moverse hacia la izquierda y hacia la derecha, ya que la plataforma de trabajo se elevará ligeramente y la muela rectificará en un momento el material. La pieza de trabajo se eleva fraccionalmente para una próxima pasada de rectificación. La cama de trabajo también se moverá hacia adentro y hacia afuera, lo que permite un rectificado completo y uniforme sobre la pieza de trabajo.

Tipos de rectificadoras:

• Rectificadora de superficies planas: Estas máquinas rectificadoras son las que presentan el manejo más sencillo, ya que constan solamente de un carro longitudinal que otorga el movimiento de translación a la pieza y la muela, que imprime el movimiento de rotación. Se distinguen dos subtipos según la posición de la muela: Frontales y Tangenciales.

1. Mientras que en la rectificadora tangencial la muela gira sobre un husillo horizontal, trabaja de canto sobre la pieza y se desplaza con un movimiento circular y pendular. Se utiliza para trabajos de alta precisión en superficies planas sencillas, superficies abocinadas o inclinadas, ranuras, superficies planas próximas a hombros, superficies empotradas y perfiles.
2. En la rectificadora frontal la muela gira sobre un husillo vertical, trabaja plana contra la pieza y se desplaza con un movimiento rectilíneo. Se utilizan generalmente para la eliminación rápida del material, aunque algunas máquinas rectificadoras de este tipo pueden lograr una elevada precisión.

• Cilíndrica: Puede funcionar en una variedad de formas, sin embargo, la pieza de trabajo debe tener un eje central de rotación. Esto incluye, pero no limita a formas tales como un cilindro, cono, elipse, leva o un cigüeñal. También se distinguen varios subtipos de rectificadora cilíndrica:

• Cilíndricas externas. Tipo de máquina rectificadora en la que el rectificado se realiza en la superficie externa de una pieza entre centros, los cuales permiten la rotación de la misma. A su vez, la muela también gira en la misma dirección cuando entra en contacto con la pieza de trabajo, tal como muestra la siguiente figura. 

Cilíndrica interna. Es en la que el rectificado se realiza en el interior de una pieza. La muela abrasiva es siempre menor que el ancho de la pieza. Un anillo metálico sostiene a la pieza, imprimiéndole el movimiento, como indica la siguiente figura.

• Sin centros. Este tipo de máquinas rectifican piezas cilíndricas de dimensiones pequeñas, como casquillos, bulones o pasadores. El mecanismo consta de dos muelas que giran en el mismo sentido, entre medio de las cuales se coloca la pieza de trabajo, sin sujeción (por eso el mecanismo se denomina “sin centros”) que gira en sentido opuesto al de las muelas, impulsada por el movimiento de la muela de arrastre, que está inclinada a un cierto ángulo de entre 1 y 5 grados, dependiendo de la dureza del material a rectificar y del diámetro de la pieza. La figura de abajo muestra un esquema del proceso.

• Universal: Se trata de las máquinas rectificadoras que ofrecen mayor capacidad de trabajo, ya que maquinan cuerpos de revolución. Con estas máquinas de gran robustez y envergadura se logra el rectificado tanto de exteriores como interiores de árboles de levas, cigüeñales, interiores de cilindros, conos, camisas y muchas otras piezas. El carro longitudinal de la máquina rectificadora proporciona el movimiento de traslación a las piezas en rotación a través de su avance y un retorno automático provisto por un mecanismo hidráulico. Mientras las muelas reciben el movimiento de rotación, opuesto al de la pieza de trabajo. La dureza o las características de las piezas definen la velocidad de rotación del eje por medio de reguladores de velocidad.

• CNC: Hoy en día, el avance tecnológico ha introducido en el mercado las rectificadoras con control CNC para todos los tipos vistos más arriba, las cuales reúnen una serie de ventajas con respecto a las convencionales, entre las que podemos mencionar:

1. Unificación de movimientos para el rectificado (superior, frontal e inferior) en una sola máquina
2. Total automatización, con mínima intervención del operario
3. Mayores dimensiones de la máquina, lo que posibilita rectificar piezas de gran tamaño
4. Sistemas de sujeción magnética de la pieza
5. Disponibilidad de diversas formas de bancadas o mesas de trabajo
6. Mejoramiento de los tiempos y la precisión del rectificado
7. Incoporación de servomores para cada eje, lo que permite un posicionamiento más preciso de la pieza
8. Control automático del estado de las muelas
9. Posibilidad de programar coordenadas cartesianas y establecer la distancia exacta de rectificado
10. Funcionamiento en un entorno cerrado, sin proyección externa de virutas, polvo o residuos

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Proceso de rectificado

Al rectificar una superficie, resulta necesario y muy importante comprender la relación entre la muela y el material del que está compuesto la pieza de trabajo. El hierro fundido y la mayoría de los aceros tienden a rectificar perfectamente; sin embargo, otros materiales como el aluminio, el acero inoxidable, el latón y el plástico pueden calentarse demasiado y comenzar a corroerse, o pueden incrustarse dentro de la muela. Ambos problemas retrasarían el proceso de la rectificadora.

La mayoría de las máquinas rectificadoras tienen una precisión de ± 0.002 mm. Sin embargo, este es un proceso que requiere mucho tiempo. El movimiento de la mesa puede ser accionado hidráulicamente o eléctricamente. La mayoría de las rectificadoras tienen algunos diales de ajuste manual, sin embargo, a menudo suelen utilizarse para la configuración inicial. La mayoría de las rectificadoras modernas son semiautónomas y se pueden programar para rectificar a cierta profundidad, con un cierto número de pasadas. Una vez que el molinillo está configurado, generalmente requiere poca intervención del operador.

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¡Saludos! 

Luis Daniel Arzola (daniel.arzola@yamazen.com.mx)