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Risposta rapida: impostare la velocità del CBN come velocità periferica, non come numero di giri. Gli intervalli di partenza tipici sono 25–45 m/s per legante vetrificato e metallico e 20–35 m/s per legante in resina, sempre sotto la marcatura della mola. Usare refrigerante a inondazione puntato sull'arco di contatto, con filtrazione pulita e portata sufficiente a smaltire il calore. Se il pezzo si brucia, correggere adduzione del refrigerante, avanzamento e ravvivatura prima di cambiare mola.
Letture correlate: Guida alle mole CBN · Ravvivatura e raddrizzatura delle mole CBN · Risoluzione dei problemi delle mole CBN.
La velocità periferica è il numero che conta
Una mola CBN si valuta in velocità periferica, di solito in metri al secondo. Il solo numero di giri del mandrino non dice nulla sulla velocità con cui si muove l'abrasivo, perché lo stesso regime produce una velocità superficiale molto più alta su una mola grande. La relazione è semplice: la velocità periferica è pari a pi greco per diametro per numero di giri, diviso 60 quando il diametro è in metri.
Per esempio, una mola da 400 mm che gira a 1.670 giri/min ha una velocità periferica di circa 35 m/s. Lo stesso regime su una mola da 250 mm dà solo circa 22 m/s. Quando cambia il diametro della mola, ricalcolare la velocità. Usare il calcolatore per mole diamantate e CBN per convertire tra giri/min, diametro e velocità superficiale senza errori di calcolo.
La velocità massima marcata sulla mola è un limite di sicurezza stabilito per quella costruzione. Non è un punto di esercizio consigliato. Lavorare sotto quel valore con margine e non superare mai il minore tra il limite della mola e quello della macchina o del mandrino.
Intervalli di velocità tipici per legante
| Legante | Intervallo di partenza tipico | Carattere a velocità più alta | Avvertenze |
|---|---|---|---|
| CBN vetrificato | 25–45 m/s | Più tagli al secondo, finitura e tenuta della forma migliori in produzione controllata | Legante fragile; equilibratura, riparo e refrigerante devono sostenere la velocità |
| CBN in resina | 20–35 m/s | Taglio più freddo a velocità moderata; la resina limita l'esercizio ad alta temperatura | Rammollimento della resina e usura accelerata se velocità o carico sono troppo alti |
| CBN metallico | 25–45 m/s | Forte asportazione e lunga tenuta della forma in creep-feed | Generazione di calore e porosità scarsa; spesso serve refrigerante ad alta pressione |
| CBN elettrodepositato | 20–40 m/s | Profili sottili e utensili piccoli con carico prudente | Strato singolo; strappo dei grani e danni al deposito se sovraccaricato |
Solo punti di partenza. I sistemi CBN ad alta velocità lavorano oltre questi intervalli quando mola, mandrino, riparo, attrezzatura e refrigerante sono specificamente idonei. Verificare con il costruttore della mola e con il costruttore della macchina.
Impostare la velocità per un nuovo lavoro
Partire nella metà inferiore dell'intervallo previsto per il legante, stabilizzare il taglio, poi aumentare la velocità solo se il processo è stabile e il beneficio è misurabile. Una velocità più alta migliora in genere la finitura e riduce lo spessore del truciolo per tagliente, ma aumenta anche il calore introdotto per unità di tempo e richiede una migliore adduzione del refrigerante. Su una macchina con refrigerante o rigidità marginali, una velocità più bassa è spesso la scelta più produttiva perché evita bruciature e fermi per ravvivatura.
Osservare potenza del mandrino e rumorosità mentre si cambia velocità. Un aumento improvviso della potenza o un cambiamento del suono di solito significa che la mola si sta intasando o che il taglio sta strisciando invece di tagliare. Arretrare e ispezionare la faccia prima di proseguire.
Che cosa deve fare il refrigerante
Nella rettifica CBN il refrigerante svolge quattro funzioni: rimuove il calore dall'arco di contatto, allontana il truciolo perché la mola non si intasi, lubrifica l'interfaccia tra grano e pezzo per ridurre l'attrito e mantiene mola e pezzo a temperatura stabile. Nella rettifica di forma e di ingranaggi porta via anche i detriti di ravvivatura e aiuta a mantenere pulita la faccia della mola.
| Tipo di refrigerante | Uso tipico | Punti di forza | Limiti |
|---|---|---|---|
| Emulsione acquosa 5–10% | Rettifica piana, cilindrica e interna generale | Buon raffreddamento, gestione facile, compatibile con la maggior parte degli acciai | Può schiumare, lasciare residui o corrodere se la concentrazione è sbagliata |
| Olio intero | Rettifica di ingranaggi, profili e creep-feed con CBN vetrificato | Lubrificazione e smaltimento del calore eccellenti; mantiene pulita la forma | Rischio incendio, nebbia, costo maggiore, compatibilità con macchina e filtri |
| Sintetico / semisintetico | Operazioni di precisione più pulite | Buona stabilità e pulizia | Lubrificazione inferiore all'olio intero nei lavori di forma pesanti |
| Refrigerante ad alta pressione | Creep-feed e rettifica di forma difficile | Penetra nell'arco di contatto ed evacua il truciolo | Richiede ugello, filtrazione e scarico macchina adeguati |
| Nebbia / MQL | Rettifica leggera di utensili e lavori con accesso limitato | Volume ridotto, buona visibilità | Non sufficiente per rettifica pesante o di forma; servono controlli sanitari |
Portata, pressione, direzione e filtrazione
Un serbatoio grande e una pompa rumorosa non dimostrano che il refrigerante arrivi al taglio. L'ugello deve essere vicino all'arco di contatto, orientato nel senso di rotazione della mola e sagomato per corrispondere alla larghezza del taglio. La portata deve bastare a inondare l'arco e a evacuare il truciolo, non solo a bagnare il riparo. La pressione deve essere sufficiente a penetrare lo strato d'aria che la mola trascina, soprattutto ad alta velocità.
| Parametro | Punto di partenza tipico | Cosa controllare |
|---|---|---|
| Portata, piana e cilindrica | 20–60 L/min | L'arco è inondato; il truciolo esce dalla zona; non ci sono zone asciutte |
| Portata, creep-feed e forma | Più alta, specifica per l'applicazione | Ugelli ad alta pressione, serbatoio e refrigeratore adeguati |
| Posizione dell'ugello | Vicino all'arco di contatto | Puntare nel senso di rotazione; evitare le ombre create dal riparo |
| Velocità dell'ugello | Circa pari alla velocità della mola | Troppo bassa e il refrigerante viene allontanato; troppo alta e schizza |
| Filtrazione, generale | 20–50 µm | Rimuovere le particelle fini di acciaio e legante che causano rigature |
| Filtrazione, precisione / olio | 10 µm o più fine | Proteggere grana fine e forma; monitorare la pressione del filtro |
| Concentrazione | Secondo il fornitore del refrigerante, in genere 5–10% per l'emulsione | Controllo al rifrattometro; rabboccare con premiscela, non con acqua pura |
Valori solo indicativi. Confermare portata, pressione e filtrazione con il costruttore della mola e con il fornitore del refrigerante per la propria operazione.
Bruciatura: come si riconosce e da cosa nasce
La bruciatura è un danno termico alla superficie del pezzo. Sull'acciaio temprato può comparire come colori di rinvenimento paglierino, bruno o blu, ma il colore non è un test affidabile: una superficie leggermente bruciata può sembrare normale. Altri segnali sono la perdita di durezza, uno strato bianco o scuro dopo attacco chimico, microcricche, un aumento improvviso della potenza del mandrino, un cambiamento del suono di rettifica e una finitura che deriva anche se la mola non si è consumata in modo evidente.
| Segnale | Causa probabile | Prima correzione | Poi controllare |
|---|---|---|---|
| Colori di rinvenimento su acciaio temprato | Il calore introdotto supera quello smaltito dal refrigerante | Ripristinare direzione e portata dell'ugello; ridurre l'avanzamento | Durezza della mola, concentrazione e velocità |
| Potenza in aumento costante | Intasamento o lucidatura della mola | Ravvivare la mola; aumentare la portata del refrigerante | Filtrazione, grana e apertura del legante |
| Bruciatura solo su un lato della mola | Ombra del refrigerante o conicità della mola | Riposizionare l'ugello; raddrizzare la mola | Allineamento del mandrino ed equilibratura della mola |
| Bruciatura all'inizio del taglio | Mola fredda, contatto a secco, avanzamento eccessivo | Adescare il taglio con refrigerante; aumentare l'avanzamento gradualmente | Stabilità termica della macchina |
| Bruciatura dopo una ravvivatura | Faccia troppo chiusa o ravvivatore arrotondato | Condizionare la faccia; sostituire o ruotare il ravvivatore | Parametri di ravvivatura |
| Bruciatura con grana fine a carico normale | Concentrazione o legante troppo chiusi | Aprire la struttura o ridurre la concentrazione | Pressione del refrigerante sull'arco |
Se compare una bruciatura, fermarsi e ispezionare prima di lavorare altri pezzi. Una superficie bruciata può ancora rientrare nelle tolleranze dimensionali, quindi il solo controllo dimensionale non la individua. Quando il processo è nuovo o il materiale cambia, usare un controllo di durezza o un attacco chimico controllato su un provino.
La guida alla risoluzione dei problemi delle mole CBN estende questa tabella a intasamento, chatter, durata breve e perdita di forma.
Manutenzione del refrigerante che previene le bruciature
- Controllare la concentrazione ogni settimana con un rifrattometro e rabboccare con premiscela. La diluizione cambia il raffreddamento e la protezione dalla corrosione.
- Rimuovere oli estranei e fango prima che si emulsionino. Un refrigerante sporco raffredda male e si deposita sulla mola.
- Pulire o sostituire i filtri quando la pressione sale, non solo a calendario. Un filtro che va in bypass rimanda i detriti al taglio.
- Ispezionare gli ugelli per usura e ostruzioni. Un ugello parzialmente otturato può lasciare a secco un lato di una mola larga.
- Controllare la temperatura con un refrigeratore o un volume di serbatoio adeguato nei lavori di precisione. Le oscillazioni di temperatura del refrigerante spostano le dimensioni del pezzo.
- Tenere chiusi riparo mola e paraspruzzi perché la portata arrivi all'arco invece di disperdersi.
CBN ad alta velocità: richieste aggiuntive
La rettifica CBN ad alta velocità può aumentare la produttività e migliorare la finitura, ma moltiplica le esigenze sull'intero sistema. L'equilibratura della mola deve essere migliore, riparo e mandrino devono essere idonei alla velocità, l'ugello del refrigerante deve penetrare una barriera d'aria più forte e l'attrezzatura deve controllare le vibrazioni. Una mola che gira accettabilmente a 30 m/s può produrre chatter o bruciature a 60 m/s se equilibratura e refrigerante non sono stati aggiornati.
Non considerare una velocità più alta come un guadagno di produttività gratuito. Aumentarla per gradi, monitorare potenza, finitura, usura della mola e temperatura del mandrino, e fermarsi se il processo diventa meno stabile. La marcatura della mola è un limite, non un obiettivo, e il costruttore della macchina può imporre un limite inferiore per mandrino e utensileria.
Quando è il refrigerante a creare difetti
Il refrigerante può creare problemi oltre a prevenirli. Un refrigerante sporco deposita particelle fini sulla faccia della mola e riga il pezzo. La schiuma riduce la portata effettiva e può affamare la pompa. Una concentrazione sbagliata provoca corrosione, residui o scarsa lubrificazione. L'olio estraneo emulsionato nel refrigerante acquoso può causare intasamento e irrancidimento. Un ugello orientato con l'angolo sbagliato può raffreddare il bordo della mola ma mancare completamente l'arco di contatto.
Quando compare improvvisamente un problema di finitura o di intasamento, ispezionare il refrigerante prima di cambiare la mola. Cercare cambi di colore, odore, schiuma, fango o pressione del filtro. Una manutenzione del refrigerante è spesso più economica e più rapida di una nuova specifica di mola, e rimuove una variabile che altrimenti falserebbe la prova.
Velocità, refrigerante e rapporto G
Un processo che brucia non è efficiente, anche se la mola dura a lungo. L'obiettivo utile è un rapporto G stabile a un livello di finitura e integrità superficiale che il pezzo possa accettare. Aumentare velocità o avanzamento può alzare la velocità di asportazione ma spingere il processo verso bruciature e scarti. Ridurre la velocità e migliorare il refrigerante spesso aumenta la produzione di pezzi buoni, perché elimina rilavorazioni e fermi per ravvivatura.
Registrare per ogni lavoro velocità, portata, pressione, concentrazione del refrigerante, frequenza di ravvivatura e potenza. Questi dati trasformano un cambio mola da tentativo in un esperimento controllato.
