Come dimensionare una rettificatrice per superfici piane

Questo articolo è revisionato dal Team di ispezione senior per apparecchiature UsedUltra. L'ingegnere capo ispettore Chris (12 anni di valutazione di apparecchiature industriali usate; oltre 1.500 macchine utensili CNC ispezionate, incluse oltre 200 riguardanti rettificatrici Okamoto, Studer, Jung e Chevalier) è responsabile dei dati dimensionali riportati di seguito. Le specifiche citate qui sono state trascritte dalla documentazione del venditore pubblicata su ogni singolo annuncio di macchina, e i dati delle targhette vengono ricontrollati all'ispezione finale. I prezzi sono pubblicati come prezzi di riferimento e non sono quotazioni in tempo reale.

Risposta essenziale: quattro numeri decidono se una rettificatrice per superfici piane è adatta al tuo pezzo. Il piano di lavoro o il piano magnetico deve essere più grande della diagonale del pezzo, e negli annunci attuali va da 1.025 × 485 mm a 8.000 × 2.500 mm. La portata del piano di lavoro va da 150 kg a 10.800 kg, ed è il dato che gli acquirenti dimenticano più spesso. La velocità periferica della mola deve essere calcolata, non stimata: una mola Ø305 mm a 2.000 rpm gira a 31,9 m/s, e una mola Ø760 mm a 1.100 rpm a 43,8 m/s. Entrambe devono rimanere sotto il massimo indicato sulla mola stessa. La potenza del mandrino, da 7,5 kW a 22 kW, determina la profondità di passata che puoi prendere. Se azzecchi tutti e quattro, la macchina è adatta al tuo lavoro. Se ne sbagli uno, hai comprato una macchina da revisionare.

Quale tipo di rettificatrice per superfici piane ti serve?

Una rettificatrice per superfici piane tiene il pezzo su una tavola o un piano magnetico e taglia con il bordo o la faccia di una mola abrasiva rotante. Sotto questo unico nome rientrano cinque configurazioni, e si comportano in modo completamente diverso. Stabilisci quale stai cercando prima di confrontare qualsiasi altra cosa.

Una volta stabilito il tipo, quattro numeri decidono il resto. Gli acquirenti che confrontano le marche invece dei numeri sono quelli che finiscono con la macchina sbagliata. Un Okamoto e un Nagase della stessa dimensione tavola fanno lo stesso lavoro. Una macchina da 1.025 × 485 mm e una da 4.050 × 1.550 mm no, qualunque cosa sia scritta sulla colonna.

I quattro numeri, e l'intervallo che coprono tra le rettificatrici per superfici piane attualmente elencate:

C'è un quinto numero che vale la pena chiedere: l'unità minima di impostazione, il più piccolo incremento che la discesa può comandare. Raramente viene pubblicata come dato specifico della macchina, quindi chiedila per iscritto invece di presumerla dalla classe della macchina.

La stessa aritmetica governa le altre classi di rettifica. Su una rettificatrice senza centri la mola di regolazione e la lunghezza di tuffo sostituiscono la tavola e il piano magnetico, ma nient'altro cambia.

Quanto grande deve essere il piano di lavoro?

Dimensioni di tavola e piano magnetico negli annunci: da 1.025 × 485 mm a 8.000 × 2.500 mm

Leggi il nome del modello insieme ai numeri prima di guardare il prezzo. La macchina a profilo di precisione da 1.025 × 485 mm e la macchina per guide da 8.000 × 2.500 mm sono entrambe vendute come rettificatrici per superfici piane, e non condividono quasi nient'altro.

Il peso della macchina varia di circa 10 volte, da circa 3.000 kg sull'Okamoto PRG6DX a circa 30.000 kg sulla MOLD-4015NC. La portata della tavola varia più rapidamente: 150 kg contro 10.800 kg è un fattore 72.

Il peso del telaio e la portata sono specifiche diverse, e la portata è quella che limita ciò che puoi mettere sulla tavola.

Perché la diagonale del pezzo determina la dimensione della tavola

Dimensiona la tavola in base alla diagonale del pezzo, non alla sua lunghezza. Un pezzo indicato come 650 × 500 mm ha una diagonale di 820 mm, quindi non entrerà in un'area di rettifica di 650 × 500 mm. Si dispone in diagonale, oltre il bordo della tavola, dove la mola non può raggiungere gli angoli.

A quella diagonale si applicano due correzioni.

• Sbalzo della mola. La mola deve oltrepassare il pezzo a entrambe le estremità della passata. Una tavola dimensionata esattamente sulla diagonale del pezzo non lascia spazio perché la mola fuoriesca dal lavoro, e le estremità del pezzo risultano non rettificate.
• Altezza dell'attrezzatura. Un piano magnetico consuma capacità verticale. Sull'Okamoto MOLD-4015NC il piano standard è 4.000 × 1.500 × 110 mm, quindi 110 mm di corsa della testa portamola sono già persi prima ancora di caricare il pezzo.

La corsa della tavola è un numero separato

Una macchina può pubblicare una dimensione del piano di lavoro e nessun dato separato su quanto effettivamente corra la tavola. I due numeri svolgono compiti diversi. La dimensione della tavola ti dice se il pezzo entra. La corsa ti dice se la mola può oltrepassarlo a entrambe le estremità della passata.

Chiedi separatamente il dato della corsa. Se il venditore cita un solo numero, di solito è la dimensione della tavola, e una macchina che non può correre oltre il pezzo rettifica un gradino a ciascuna estremità di ogni passata.

Quale piano magnetico e quale portata della tavola ti servono?

Dimensione del piano magnetico e capacità di carico: da 150 kg a 10.800 kg

Le macchine sono di solito vendute con un piano magnetico già montato, e il piano magnetico è di solito più piccolo della tavola. Due esempi dagli annunci attuali:

La capacità di carico è il numero che cede in silenzio. Una macchina può essere abbastanza grande per uno stampo e avere comunque una portata inferiore al suo peso.

La MOLD-4015NC è valutata 10.800 kg. La Nagase RAG-400 è valutata 350 kg incluse le attrezzature. La Favretto ME/U200 è valutata 1.500 kg senza il piano magnetico. Quei qualificatori contano, perché spostano il limite reale di centinaia di chilogrammi.

Piano magnetico rotante o rettangolare: Ø600 mm vs 4.000 × 1.500 mm

Un piano magnetico rotante è continuo. La tavola gira sotto la mola, quindi il tempo di rettifica varia con il diametro invece che con la lunghezza della corsa. Sull'Okamoto PRG6DX la tavola ruota a 20–150 rpm, e la testa portamola si posiziona attraverso la faccia del piano magnetico con un avanzamento da davanti a dietro di 200–2.400 mm/min.

È adatto a pezzi rotondi, ad anello e a simmetria circolare. È la scelta sbagliata per una lunga guida rettangolare, che richiede una tavola alternata e una corsa lunga.

Quale velocità periferica della mola richiede il tuo materiale?

Diametro mola e velocità mandrino: da Ø250 mm a 2.000 rpm a Ø760 mm a 1.100 rpm

Diametro mola e velocità mandrino sono pubblicati come coppia, e nessuno dei due significa molto da solo.

Come calcolare la velocità periferica

La velocità periferica è la velocità dell'abrasivo nel punto di contatto. Non è un campo pubblicato nella maggior parte degli annunci, quindi calcolala:

v (m/min) = π × D (m) × n (rpm), poi dividi per 60 per ottenere m/s.

Prendi la Nagase RAG-400 con la sua mola più grande: π × 0,305 × 2.000 = 1.916,4 m/min, ovvero 31,9 m/s.

Prendi il portale Sumitomo alla sua velocità massima: π × 0,760 × 1.100 = 2.626,4 m/min, ovvero 43,8 m/s.

Esegui quel calcolo su ogni macchina candidata prima di impegnarti. Il risultato è la classificazione minima della mola che ti è consentito acquistare. Una macchina che deve girare a 43,8 m/s non può ricevere una mola classificata per meno.

Limiti di velocità della mola: 35 m/s standard, 45 m/s alta velocità

La maggior parte delle mole con legante vetrificato ha una velocità periferica massima di 35 m/s. La marcatura sul disco della mola è l'autorità in materia, non la scheda tecnica della macchina. Oltre quel valore si entra nelle mole ad alta velocità e nelle protezioni rinforzate, e per il CBN in un ordine di costo diverso.

Calcola alla velocità massima del mandrino, non a quella nominale. La Sumitomo mostra perché. La stessa mola Ø760 mm gira a 23,9 m/s a 600 rpm e a 43,8 m/s a 1.100 rpm.

Una macchina la cui velocità massima risulta superiore a 35 m/s non è inutilizzabile, ma ti obbliga ad acquistare mole classificate per quella velocità, e a continuare ad acquistarle. Se un calcolo cade nell'intervallo dei 40 m/s, poni la domanda al venditore per iscritto.

A quella velocità, la classificazione della mola, la classificazione della protezione e il massimo del mandrino stesso devono concordare. Un intervallo di velocità pubblicato che va oltre la protezione originale della macchina non sopravvivrà alla prima ispezione.

Quanta potenza del mandrino ti serve?

Potenza motore mandrino: da 7,5 kW a 22 kW

La potenza del mandrino non rende precisa una macchina. Stabilisce quanto materiale puoi asportare per passata senza bruciare la mola o il pezzo. Un mandrino da 7,5 kW produrrà una finitura fine su un pezzo piccolo. Non sgrosserà una piastra per stampo da 4.000 mm in una giornata lavorativa.

Abbina la potenza al sovrametallo che devi asportare e considera la finitura come una specifica separata.

Risoluzione di discesa e unità minima di impostazione: da 0,0001 mm a 0,01 mm

L'unità minima di impostazione è il più piccolo incremento comandato sull'asse verticale. Separa le macchine precise dalle macchine controllabili, ed è il dato pubblicato con minore coerenza in questa classe. I valori seguenti sono ciò che dichiarano i singoli annunci, non una proprietà del tipo di macchina.

Il dato della RG500 è un selettore a tre passi invece di un singolo numero, quindi citarlo come risoluzione di 0,0001 mm sopravvaluterebbe la macchina. Una risoluzione di 0,0001 mm su una macchina che deriva di micron mentre si scalda è una specifica che paghi e non usi mai.

Chiedi cosa mantiene la macchina dopo due ore di riscaldamento e se la colonna è termocontrollata. Dove la documentazione fornisce un dato di precisione, come la planarità di circa 0,5 μm pubblicata per la Nagase RG500, trattalo come una condizione di prova e non come una garanzia per il tuo pezzo.

Tavola alternata o rotante?

Le due configurazioni risolvono problemi diversi.

Dove entrambe sono disponibili, decide la forma del lavoro, non il volume. Una macchina rotante elimina del tutto la corsa: la mola rettifica in continuo mentre la tavola gira. È anche per questo che le macchine rotanti dipendono dal controllo della velocità. Senza controllo costante della velocità periferica, la velocità di taglio aumenta dal centro del piano magnetico al bordo, e la finitura varia sul pezzo.

Né le macchine rotanti né le piccole rettificatrici alternative vanno bene per lavori su guide lunghe. Le macchine per guide e slitte arrivano a 2.500 × 8.000 mm sulla doppia colonna Sumitomo e a 8.000 × 2.500 mm sulla DANOBAT SGC256, che sopporta un carico tavola di 32 t.

Come verifichi le specifiche di una macchina prima di pagare?

Le specifiche cartacee sono la trascrizione del venditore della documentazione della macchina. Formano una lista ristretta, non un rapporto sulle condizioni. Tre misurazioni in loco decidono se i numeri reggono.

Cosa registra un'ispezione completa per ciascuno dei tre controlli:

• Eccentricità radiale del mandrino, misurata alla flangia della mola con il mandrino a temperatura di lavoro. Viene registrata come singolo valore in μm e confrontata con la tolleranza documentata della macchina, dove esiste. Una lettura a freddo non prova nulla.
• Planarità della tavola, misurata su uno schema a 12 punti attraverso la superficie del piano magnetico o della tavola, non in tre punti comodi. Pubblica lo scostamento massimo sullo schema, non la media.
• Condizione delle guide, letta come gioco con la slitta movimentata in entrambe le direzioni sotto carico. Una macchina con un buon mandrino e guide usurate rettifica una conicità, non una superficie piatta.

Una cautela sui prezzi pubblicati. Quando il prezzo di un annuncio sembra fuori linea con la classe dimensionale della macchina, non leggerlo come un affare. Chiedi i registri di manutenzione e revisione, la cronologia di assistenza di mola e mandrino e l'attuale foglio di prova geometrica prima di trattare quella cifra come base di riferimento.

Prezzo e condizioni sono questioni separate, e solo una delle due può essere verificata da una pagina web. Lo stesso vale quando leggi i prezzi delle rettificatrici per superfici piane Okamoto usate. Il blocco delle specifiche spiega la differenza tra le macchine molto meglio di quanto faccia il marchio sulla colonna.

Quanto ti costa una decisione dimensionale sbagliata?

Due esempi svolti, usando i dati pubblicati sopra.

Esempio svolto: una piastra per stampo da 300 × 200 mm

Diagonale del pezzo: √(300² + 200²) = 360,6 mm. Aggiungi il margine della mola a ciascuna estremità della traversa, all'incirca una larghezza mola di 50 mm, e ti servono circa 460 mm di tavola nella direzione di traversa.

Due macchine lo soddisfano: la Nagase RAG-400 a 1.025 × 485 mm e l'Okamoto MOLD-4015NC a 4.050 × 1.550 mm. Una macchina con tavola da 300 × 150 mm no, perché la mola non potrebbe oltrepassare il pezzo e gli angoli sarebbero fuori portata.

Il guasto di solito non è una collisione. La macchina rettifica il centro di ogni pezzo e lascia gli angoli bassi, e tu lo scopri dopo il primo scarto del cliente.

Esempio svolto: una guida da 1.200 mm

Un pezzo da 1.200 mm richiede più di 1.200 mm di tavola. Consenti alla mola di oltrepassare a entrambe le estremità più lo spark-out, e il requisito pratico è di circa 1.400 mm di corsa utile.

La doppia colonna Sumitomo a 2.500 × 8.000 mm e la DANOBAT SGC256 a 8.000 × 2.500 mm lo soddisfano entrambe con spazio in abbondanza. Nessuna macchina rotante dell'elenco lo fa a qualsiasi prezzo. Una tavola da 1.025 mm non può essere allungata, e la guida non può essere accorciata.

Domande frequenti

Come calcolo la velocità periferica della mola?

Moltiplica π per il diametro della mola in metri per la velocità del mandrino in rpm per ottenere metri al minuto, poi dividi per 60 per ottenere metri al secondo. Per una mola Ø305 mm a 2.000 rpm: π × 0,305 × 2.000 = 1.916,4 m/min, ovvero 31,9 m/s. Calcola sempre alla velocità massima del mandrino della macchina, non a quella nominale.

Una tavola più grande significa una macchina più precisa?

No. La dimensione della tavola governa l'area del pezzo. La precisione deriva dal mandrino, dalle condizioni delle guide e dal controllo termico. L'Okamoto MOLD-4015NC dichiara un'unità minima di impostazione di 0,0001 mm su una tavola da 4.050 × 1.550 mm. La Nagase RG500 dichiara la stessa risoluzione di 0,0001 mm su un piano magnetico da Ø500 mm. Dimensione e precisione sono specifiche separate, e paghi per ciascuna di esse.

Posso rettificare un pezzo più grande del piano magnetico?

Solo dove il pezzo può essere supportato fuori dal campo magnetico e comunque tenuto in sicurezza. I pezzi che sporgono dal piano magnetico richiedono un'attrezzatura, e l'altezza dell'attrezzatura va detratta dalla corsa verticale.

Sull'Okamoto MOLD-4015NC il piano magnetico standard è spesso 110 mm, quindi 110 mm di corsa della testa portamola vengono consumati prima di caricare un pezzo. Dove un pezzo sporge, chiedi il diametro effettivo di rettifica, che è più piccolo del diametro nominale del piano magnetico.

Quale capacità di carico della tavola mi serve per un blocco stampo pesante?

Pesa il pezzo, aggiungi l'attrezzatura, poi leggi il qualificatore nell'annuncio. Le capacità negli annunci vanno da 150 kg a 10.800 kg, e i qualificatori contano. La Nagase RAG-400 è valutata 350 kg incluse le attrezzature. La Favretto ME/U200 è valutata 1.500 kg senza il piano magnetico. Confronta il tuo peso caricato con il dato qualificato, mai con quello di testa.

Una rettificatrice per superfici piane a tavola rotante è migliore per la produzione?

Per pezzi rotondi e a simmetria circolare, sì. La rotazione continua elimina la corsa. L'Okamoto PRG6DX fa ruotare la tavola a 20–150 rpm, e il suo piano magnetico da Ø600 mm è valutato per 150 kg. Per lavori rettangolari lunghi è la macchina sbagliata. Ti serve una tavola alternata con corsa sufficiente, e oltre circa 1.500 mm di lunghezza del pezzo ti serve una macchina per guide o slitte costruita appositamente.

Le specifiche citate qui sono state trascritte dalla documentazione del venditore pubblicata su ogni singolo annuncio di macchina, e i prezzi sono mostrati come prezzi di riferimento. Come indicano gli annunci, i prezzi delle macchine usate fluttuano con il mercato e non sono una quotazione in tempo reale. Disponibilità e condizioni della macchina cambiano senza preavviso. Ogni cifra in questa guida è un criterio per la lista ristretta, non un rapporto sulle condizioni. Verifica sulla pagina di dettaglio della macchina specifica e con un'ispezione fisica prima di impegnarti.