Resposta: Em primeiro lugar, precisamos adotar o princípio de que todo desgaste é provocado por um atrito e que na maioria dos casos é gerado por um esforço mecânico.

Se existir algo que realmente afete não somente a qualidade das peças, mas a paciência do “homem de retífica”, esse algo se chama esforço mecânico e atrito! Em resumo, o sucesso no processo de retificação centerless, está exatamente em se reduzir ao máximo os efeitos desses dois elementos! De que maneira?

a) Calculando e ajustando corretamente, a altura da linha de centro da peça, com a linha de centro dos rebolos de arraste e corte;

b) Utilizando uma régua de apoio, com um ângulo correto (acabamento 30° a 35°) e com sua pista “espelhada”;

c) Utilizando um fluido refrigerante que promova uma fina película de lubricidade entre peça e régua.

Dessa forma, poderemos com relativa facilidade, aumentar grandemente a vida útil da régua de apoio, com melhoria substancial da qualidade dimensional, geométrica e superficial das peças retificadas, além do aumento de capabilidade do processo.

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A imaginação é mais importante que o conhecimento. O conhecimento é limitado. A imaginação circunda o mundo.

Quando Albert Einstein fez esta declaração, com certeza deve ter se baseado em suas longas observações, reflexões e “viagens” antes de elaborar a sua famosa teoria da relatividade, pois também são dele as seguintes palavras: “penso noventa e nove vezes e nada descubro, deixo de pensar, mergulho no silêncio e a verdade me é revelada”.

Muitas pessoas, e eu também me incluo nesse time, afirmam que as grandes ideias quase sempre surgiram nos primeiros minutos, após despertarem de um longo sono noturno reparador, o que vem de encontro a essa afirmação de Einstein.

Muito embora o conhecimento secular faça hoje a grande diferença em nossas vidas, não resta a menor dúvida que muito antes de haver qualquer conhecimento, a imaginação já ocupava espaço na mente dos seres humanos primitivos e hoje não é muito diferente, apesar do imenso cabedal de conhecimento acumulado ao longo dos milênios da existência humana!

Mas por que tamanha importância à imaginação?

Como consultor especialista em processos de usinagem por abrasão, incluindo neste universo a retificação, o brunimento, a lapidação, o espelhamento, o lixamento, a afiação, o tamboreamento, entre outros, me vi muitas vezes diante de impasses que exigiram o uso de muita  imaginação para poder solucioná-los, pois os fenômenos ali envolvidos e que geravam aqueles desvios de ordem dimensional, geométrica ou térmica, simplesmente ocorriam em uma escala reduzidíssima,  de ordem micro ou até mesmo nanométrica!

Em retificação de alta precisão, onde a capabilidade exigida muitas vezes supera em muito a rigidez e a precisão da máquina e de seus periféricos, o que fazer para plotar na carta estatística valores reais dentro das estreitas tolerâncias exigidas para determinadas peças?

Como fiz parte de um grupo de pesquisadores apoiado por renomados doutores de uma grande empresa alemã, cujos processos de usinagem por abrasão excediam em termos de precisão aos mais altos padrões de qualidade já conhecidos, pude, junto da equipe, realmente me aprofundar bastante nessa tecnologia.

Depois de quase duas décadas pesquisando e desenvolvendo esses processos junto com nossos parceiros alemães, passei, a partir de 1982, a escrever  artigos técnicos para revistas especializadas  e a ministrar cursos nessa área.

Uma visão do universo nanométrico

Por uma necessidade didática extrema para convencer meus treinando da importância de certas ações na obtenção de resultados positivos nos processos de alta precisão, me vi na obrigação de levá-los a uma “viagem” nada comum.

Como e porque tentar dimensionar uma fagulha, gerada por um único grão abrasivo?

Nessa visão seria possível imaginar e avaliar o comportamento de cada grão abrasivo, sendo submetido aos esforços mecânicos e temperaturas que são geradas durante a remoção do material.

Assim como nos processos de usinagem convencional de cavacos longos, onde se calculam as velocidades de corte, os avanços em profundidade, a remoção e a formação dos cavacos, potência necessária etc., a partir de uma única aresta de corte, seja para um inserto, fresa, brocha etc., da mesma forma, em retificação, a  remoção de micro cavacos ou fagulhas se dá a partir de um único grão abrasivo, com todos os fenômenos inerentes possíveis de até serem imaginados e avaliados no gráfico tensão (s) / deformação (e), onde a curva de escoamento e ruptura sem dúvida irá ocorrer,  porém  com ênfase às altíssimas temperaturas geradas, acima  de 1000 °C!

Pode parecer ficção, mas o fato de se “trabalhar” com uma diminuta fagulha não invalida absolutamente a possibilidade de partirmos dessa unidade para um estudo mais aprofundado, sabendo, é claro, que será o somatório de milhares desses grãos abrasivos trabalhando que farão a grande diferença no equilíbrio das forças e das temperaturas geradas, na busca da excelência na qualidade das peças retificadas, na produtividade e na capabilidade de máquina e processo.

Para se especificar um rebolo técnico é necessário analisar “n” variáveis e supor “n” consequências para se atingir uma certa rugosidade na peça retificada, uma certa precisão dimensional e geométrica, assim como a não ocorrência dos graves problemas térmicos, como queimas, mudanças estruturais, tensões superficiais trativas e micro trincas na superfície das peças retificadas.

Percebam, então, que não é nada fácil especificar ou fabricar um rebolo ideal e, da mesma forma, estabelecer os parâmetros dinâmicos ideais para sua utilização em peças de alto comprometimento!

Com certeza, um tratamento térmico imperfeito, juntamente com parâmetros de retificação inadequados, também aumenta grandemente as chances de consequências desastrosas para essas peças.

Para que se possa escolher esses parâmetros, será necessário conhecer todas as exigências de precisão da peça a ser retificada e, mais importante: como conseguir o “step by step” para essa qualidade, com produtividade e capabilidade.

Um ponto de partida será necessário:

RV 40:1 a 50:1
– Semidesbaste com corte livre e maior desgaste do rebolo;
– Maior tamanho de fagulha gerada por grão abrasivo;
– Maior ocorrência de fraturas no grão abrasivo;
– Importante correção de circularidade na peça;
– Rugosidade alta;
– Baixíssima incidência de queima na peça. (*)

RV 60:1 a 70:1
– Desbaste com corte livre e menor desgaste do rebolo;
– Médio tamanho de fagulha gerada por grão abrasivo;
– Menor ocorrência de fraturas no grão abrasivo;
– Boa correção de circularidade na peça;
– Rugosidade média;
– Baixa incidência de queima na peça. (*)

RV 80:1 a 90:1
– Semiacabamento com baixo desgaste do rebolo;
– Pequeno tamanho de fagulha gerada por grão abrasivo;
– Baixa ocorrência de fraturas no grão abrasivo;
– Micro correção de circularidade na peça;
– Rugosidade baixa;
– Baixa incidência de queima na peça. (*)

RV 100:1 a 120:1
– Acabamento com baixíssimo desgaste do rebolo;
– Reduzidíssimo tamanho de fagulha gerada por grão abrasivo;
– Baixíssima ocorrência de fraturas no grão abrasivo;
– Baixa correção de circularidade na peça;
– Rugosidade baixa;
– Baixa incidência de queima na peça. (*)

(*) Esse importante item tem como elemento de alta influência o fluído de corte, que terá um capítulo à parte em nossos próximos capítulos.

Após a escolha da Relação (RV) a ser utilizada, basta realizar os cálculos para se chegar à rotação a ser adotada para a peça:

VP = VR . 60 / RV = m/min

RP = VR . 1000 / DP .ππ= rpm

RP = DRA . RRA / DP = rpm (no caso de uma retífica centerless)

Sendo:

VP = Velocidade da Peça (m/min)

VR = Velocidade do Rebolo (m/s)

RV = Relação das Velocidades (VR/VP)

RP = Rotação da Peça (rpm)

π = 3,1416

DP = Diâmetro da Peça (mm)

DRA = Diâmetro do Rebolo de Arraste (mm)

RRA = Rotação do Rebolo de Arraste (rpm)

Conclusões

O conhecimento é absolutamente indispensável, mas a imaginação é fundamental.

Esse artigo é apenas o início de uma série muito rica em informações técnicas de aplicação imediata para os processos de retificação de precisão e alta precisão, assim como para os demais processos de usinagem por abrasão.

O próximo tema abordado será: “Critérios na elaboração de um processo de retificação de alta precisão”

Consultem-nos na coluna “Pergunte ao Especialista”, pois teremos muito prazer em esclarecer suas dúvidas!

Até lá.

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Resposta: Isso não é o correto, muito embora esse conceito ainda persista para a manutenção de sua precisão geométrica em circularidade ou cilindricidade durante a retificação. Nem mesmo com as réguas com apoio prismático, pois o único objetivo destas é permitir que as peças sejam conduzidas sem a ajuda das guias de entrada e saída dos rebolos, em especial para peças de pequenos diâmetros. Mas vejamos as desvantagens e prejuízos:  a) Ela não auxilia em nada, na correção ou manutenção da precisão geométrica das peças retificadas, muito pelo contrário, desgaste na régua de apoio é sinônimo de esforço mecânico e, isso significa graves desvios de forma geométrica nas peças, com demanda de mais repasses, para se conseguir bons resultados;  b) Afeta diretamente a rugosidade, pois o que seria uma linha de contato tangencial se torna uma área de contato, permitindo que os grãos soltos dos abrasivos e os micros cavavos gerados, se alojem ou passem por entre a peça e o apoio da régua especialmente, onde o sistema de filtragem do fluido refrigerante é deficiente, provocando assim, as marcas e riscos “unha de gato”, na superfície retificada e c) O desgaste da régua nesse processo, ocorre de modo exponencial e, a medida que essa área vai aumentando, fatalmente ocorrerão as trincas e quebras do metal duro, do qual são feitas a maioria dos apoios das réguas! Nesse caso, o processo de recuperação é de alto custo, envolvendo muitas vezes, a troca total do calço de MD.

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Resposta: A retificação centerless sempre foi o grande desafio do setor de usinagem nas empresas que trabalham com peças de alta precisão. O operador vai se sentir bastante incomodado toda vez que examinar uma haste retificada contra a luz e se deparar com esse visual descrito. Mas o que fazer, o que provoca isso?

Precisa haver uma certa “afinidade entre homem e máquina”, pois haverá necessidade de um ajuste fino ou finíssimo no alinhamento das guias de entrada e saída, com a linha tangencial do rebolo de corte. Esse ajuste é tão sutil, que dependendo do tempo de prática e perfil do operador, poderá demandar horas, para se ter um resultado positivo. Considere que durante a remoção de material se produza uma micro-ondulação na superfície da haste, devido a um micro desalinhamento das guias de entrada da peça.

Como a remoção, ou o fagulhamento, se dá até a metade do rebolo, aproximadamente, a partir daí a peça já “pronta”, será apenas “lambida” nos picos dessa micro-ondulação, produzindo uma rugosidade mais fina, devido à falta de remoção.

E agora, dependendo da velocidade de passagem e da rotação da peça, fatalmente se produzirá uma marca helicoidal, apenas visual e muito intrigante. Mas é possível eliminar esses inconvenientes, focando em melhorias nos recursos da máquina.

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