¿Por qué las máquinas herramienta de precisión necesitan raspado manual?

Raspar es una habilidad más difícil que tallar madera. Es el punto de partida para que las máquinas herramienta de precisión tengan una precisión básica. El raspado elimina nuestra dependencia de otras máquinas herramienta y también puede eliminar las desviaciones causadas por la fuerza de sujeción y la energía térmica.

La pista de raspado tiene menos probabilidades de desgastarse gracias al excelente efecto de lubricación. Los técnicos de raspado necesitan conocer muchas técnicas, pero sólo la experiencia puede darles la sensación de conseguir esa nivelación precisa.

Cuando pasas por un fabricante de máquinas herramienta y ves a los técnicos raspando a mano, no puedes evitar preguntarte:

"¿Pueden realmente mejorar las superficies actuales procesadas por máquinas mediante raspado? (¿Pueden las personas ser mejores que las máquinas?)"

Si te refieres únicamente a su apariencia, entonces nuestra respuesta es "no", no lo haremos más hermoso, pero ¿por qué seguimos raspando? Por supuesto que hay razones, una de las cuales es el factor humano: el propósito de las máquinas herramienta es fabricar otras máquinas herramienta, pero nunca pueden replicar un producto que sea más preciso que el original. Por tanto, si queremos hacer una máquina que sea más precisa que la original, debemos tener un nuevo punto de partida, es decir, debemos empezar con el esfuerzo humano; en este caso, los esfuerzos humanos se refieren al raspado manual.

El raspado no es una operación "a mano alzada" o "arbitraria". En realidad es un método de replicación, que replica casi a la perfección el cuerpo madre, que es un avión estándar y también está hecho a mano.

Aunque raspar es un trabajo duro, es una habilidad (tecnología de nivel artístico); Quizás sea más difícil formar a un maestro raspador que a un tallador de madera. No hay muchos libros en el mercado que exploren este tema, especialmente menos materiales que analicen "por qué es necesario raspar". Quizás por eso el scraping se considera un arte.

¿Donde empezar?

Si un fabricante decide utilizar una amoladora para moler en lugar de raspar, los rieles guía de su amoladora "máquina madre" deben ser más precisos que los de la nueva amoladora.

Entonces, ¿de dónde surgió la precisión de la primera máquina?

Debe provenir de una máquina más precisa, o debe depender de otro método que pueda producir una superficie verdaderamente plana, o puede copiarse de una superficie plana que ya se haya hecho bien.

Podemos usar tres tipos de dibujos. El método de los círculos se usa para ilustrar el proceso de creación de superficies (aunque los círculos son líneas en lugar de superficies, se pueden usar para ilustrar el concepto). Un artesano puede dibujar un círculo perfecto con un compás común y corriente; si traza con un lápiz un agujero circular en una plantilla de plástico, replicará todas las imprecisiones del agujero circular; Si dibuja el círculo a mano alzada, la precisión del círculo está determinada por sus habilidades limitadas. En teoría, se puede producir una superficie perfectamente plana alternando la fricción (lapeado) entre tres superficies. Para simplificar, usemos tres rocas, cada una con una superficie bastante plana. Si frotas los tres planos alternativamente en un orden aleatorio, los pulirás cada vez más. Si solo usas dos piedras para frotar, obtendrás un par de apareamiento cóncavo y convexo. En la práctica, además de utilizar el lapeado, también se sigue un orden de emparejamiento claro. Los maestros lapeadores generalmente usan esta regla para hacer las plantillas estándar (calibres rectos o placas planas) que van a usar.

Al usarlo, el maestro lapeador primero aplicará el revelador de color en la plantilla estándar y luego lo deslizará sobre la superficie de la pieza de trabajo para revelar las áreas que deben rasparse. Continúa repitiendo esta acción y la superficie de la pieza de trabajo se acercará cada vez más a la plantilla estándar y, finalmente, podrá replicar perfectamente el trabajo que es el mismo que el de la plantilla estándar.

Las piezas fundidas que necesitan ser lapeadas generalmente primero se fresan hasta unas milésimas más que el tamaño final, luego se envían a un tratamiento térmico para liberar la presión residual y luego se devuelven para una limpieza de la superficie antes del lapeado. Molienda. Aunque el raspado lleva mucho tiempo y tiene altos costos de mano de obra, puede reemplazar procesos que requieren altos costos de equipo. Si no se desea utilizar operaciones de raspado como sustituto, la pieza debe ser acabada con una máquina costosa y de muy alta precisión para el acabado final.

Además del equipo de alto costo que implica terminar la etapa final, hay otro factor a considerar. Al mecanizar piezas, especialmente piezas fundidas de gran tamaño, a menudo se requieren algunas acciones de sujeción por gravedad. Cuando el mecanizado alcanza una precisión de unas pocas milésimas, esta fuerza de sujeción a menudo hace que la pieza de trabajo se tuerza, lo que pone en peligro la precisión de la pieza de trabajo una vez que se libera la fuerza de sujeción; El calor generado durante el mecanizado también puede hacer que la pieza de trabajo se tuerza.

Esta es una de las muchas ventajas del scraping. El raspado no tiene fuerza de sujeción y el calor que genera es casi nulo. El hierro fundido se apoya en tres puntos para garantizar que no se deforme debido a su propio peso.

Cuando la pista de raspado de la máquina herramienta está desgastada, también se puede corregir mediante un nuevo raspado, lo cual es una gran ventaja en comparación con desechar la máquina o enviarla a fábrica para su desmontaje y reprocesamiento.

Cuando es necesario volver a palear una pista de máquina herramienta, este trabajo lo puede realizar el personal de mantenimiento de la fábrica, pero también podemos encontrar a alguien que haga el trabajo de palear localmente.

En algunos casos, se puede utilizar pala manual y eléctrica para obtener la precisión geométrica final requerida. Si se ha excavado un conjunto de guías de mesa y silla de montar y se ha logrado la precisión, pero se descubre que la mesa no está en paralelismo con el husillo (lo que requiere mucho esfuerzo para corregirlo), ¿se imagina el nivel de habilidad requerido? ¿Quitar la cantidad correcta de metal en la posición correcta sin perder planitud y corregir adecuadamente la desalineación con solo una pala?

Ciertamente, este no es el propósito original de la pala, ni debe usarse como método para corregir grandes desalineaciones, pero un maestro experto en pala puede completar este tipo de corrección en un tiempo sorprendentemente corto. Aunque este método requiere tecnología especializada, es más económico que mecanizar una gran cantidad de piezas con mucha precisión o hacer algunos diseños confiables o ajustables para evitar desalineaciones.

Mejoras en la lubricación

La experiencia práctica ha demostrado que los rieles raspados pueden reducir la fricción mediante una lubricación de mejor calidad, pero no hay consenso sobre por qué. La opinión más común es que los puntos bajos raspados (o más específicamente, los hoyos recortados, las bolsas de aceite adicionales para la lubricación) proporcionan muchas bolsas pequeñas de almacenamiento de aceite, que son raspadas por los muchos puntos altos pequeños que las rodean.

Otra afirmación lógica es que nos permite mantener continuamente una capa de película de aceite para que las piezas móviles floten sobre la película de aceite, que es el objetivo de toda lubricación. La razón principal por la que esto sucede es que estas bolsas de petróleo irregulares crean muchos espacios para que el petróleo permanezca, lo que dificulta su escape. La situación ideal para la lubricación es mantener una capa de película de aceite entre dos superficies perfectamente lisas, pero luego hay que lidiar con el problema de evitar que el aceite fluya o es necesario reponerlo lo antes posible. (Ya sea que haya raspado o no, la superficie del riel generalmente está hecha de ranuras de aceite para ayudar a distribuir el aceite).

Esta afirmación hace que la gente cuestione el efecto del área de contacto. El raspado reduce el área de contacto, pero formará una distribución uniforme, y la distribución es la clave. Cuanto más planas sean las dos superficies coincidentes, más uniformemente se distribuirá la superficie de contacto. Pero hay un principio en mecánica que dice que "la fricción es independiente del área", lo que significa que ya sea que el área de contacto sea de 10 o 100 pulgadas cuadradas, se requiere la misma fuerza para mover la mesa de trabajo. (La fricción es otra cuestión. Cuanto más pequeña sea el área bajo la misma carga, más rápido se desgastará).

Lo que quiero señalar es que buscamos una mejor lubricación, no más o menos área de contacto. Si el efecto de lubricación es perfecto, la superficie de la pista nunca se desgastará. Si una mesa de trabajo tiene dificultad para moverse a medida que se desgasta, puede estar relacionado con la lubricación, no con el área de contacto.

¿Cómo se hace el raspado?

Antes de encontrar los puntos altos que se deben raspar, primero aplique el revelador de color a la plantilla estándar (una placa plana o una plantilla de calibre recto para raspar rieles tipo V), luego frote la plantilla estándar con el revelador de color en la superficie de la pista para Se raspará y el revelador de color se transferirá a los puntos altos de la superficie de la pista. Luego use una herramienta de raspado especial para raspar los puntos altos de colores. Esta acción debe repetirse hasta que la superficie de la pista muestre una transferencia uniforme y consistente.

Un raspador debe conocer una variedad de técnicas. Hablaré de dos de ellos aquí.

Primero, antes de colorear, generalmente usamos una lima roma para frotar suavemente la superficie de la pieza de trabajo para eliminar las rebabas.

En segundo lugar, limpia la superficie con un cepillo o con la mano, nunca con un trapo. Si usa un paño para limpiar, el lino fino que deja el paño causará marcas engañosas cuando realice la coloración de punto alto la próxima vez.

El raspador comprobará su funcionamiento comparando el soporte estándar con la superficie de la pista. El inspector solo necesita decirle al raspador cuándo dejar de funcionar y no hay necesidad de preocuparse por el proceso de raspado. (El raspador puede ser responsable de la calidad de su trabajo)

En el pasado, teníamos un conjunto de estándares sobre cuántos puntos altos debería haber por pulgada cuadrada y qué porcentaje del área total debería estar en contacto; pero descubrimos que comprobar el área de contacto es casi imposible, y ahora le toca al raspador decidir el número de puntos por pulgada cuadrada. En resumen, el raspador generalmente se esfuerza por alcanzar el estándar de 20 a 30 puntos por pulgada cuadrada.

En el proceso de raspado actual, algunas operaciones de nivelación utilizan raspadores eléctricos, que también son un tipo de raspado manual, pero pueden eliminar parte del trabajo extenuante, haciendo que la operación de raspado sea menos agotadora. Cuando se realizan los trabajos de montaje más delicados, la sensación de raspado manual sigue siendo insustituible.