La elevada velocidad de rectificado conduce a una alta temperatura de rectificado. En el rectificado cilíndrico general, la velocidad es v = 35 m/s, y en el rectificado de alta velocidad v ＞ 50 m/s. Entre el 80 % y el 90 % del calor de corte generado durante el rectificado se transfiere a la pieza (el 10 %–15 % se transfiere a la muela y el 1 %–10 % es evacuado por las virutas). Además, la conductividad térmica de la muela es muy baja, lo que puede provocar fácilmente quemaduras superficiales y microgrietas en la pieza. Por ello, debe utilizarse una gran cantidad de fluido de corte para reducir la temperatura de rectificado.

El rectificado permite obtener una alta precisión de mecanizado y valores bajos de rugosidad superficial. La precisión puede alcanzar IT6–IT4, y la rugosidad superficial puede llegar a Ra 0,8–0,02 μm. El rectificado no solo se utiliza para el acabado, sino también para rectificado previo, rectificado basto y rectificado con carga elevada.

Debido al gran ángulo de desprendimiento negativo de los granos abrasivos y al gran radio de embotamiento rₙ del filo de corte, la fuerza de rectificado posterior es mayor que la fuerza tangencial. Esto incrementa el ancho de contacto entre la muela y la pieza, lo que puede provocar deformaciones elásticas en la pieza, el utillaje y la máquina herramienta, afectando a la precisión de mecanizado. Por lo tanto, al mecanizar piezas con baja rigidez(como ejes esbeltos), deben adoptarse medidas adecuadas para evitar que la deformación de la pieza afecte a la precisión.

Durante el proceso de rectificado, la muela presenta un efecto de autoafilado. Los granos abrasivos se fracturan generando nuevas aristas y vértices afilados, y al desprenderse algunos granos se expone una nueva capa de abrasivos afilados, lo que restaura parcialmente la capacidad de corte de la muela. Este fenómeno favorece el proceso de rectificado.

Durante el proceso de rectificado, la muela presenta un efecto de autoafilado. Los granos abrasivos se fracturan generando nuevas aristas y vértices afilados, y al desprenderse algunos granos se expone una nueva capa de abrasivos afilados, lo que restaura parcialmente la capacidad de corte de la muela. Este fenómeno favorece el proceso de rectificado.

Reducir la presión de pulido y utilizar piedras de afilar de mayor tamaño o listones de madera con yeso. Emplear fieltro blando, paño de pulido y pasta diamantada. Reducir la diferencia de grano entre los procesos de rectificado y pulido. Comprobar si la dureza del molde de fundición es la adecuada.

Medidas: Comprobar si la dureza del molde de fundición es correcta. Reducir la diferencia de grano entre los procesos de rectificado y pulido. Utilizar únicamente pasta diamantada de 6 µm o más fina. Evitar el uso de abrasivos de pulido ordinarios más gruesos que 6 µm. El acabado final de espejo óptico debe realizarse manualmente utilizando papel de alta calidad y yeso de perforación Kemet 1-KD-C2.

Medidas: si es posible, utilizar la serie de productos de pulido de la marca KEMET o piedras planas de la marca GESSWEIN para nivelar la superficie. Intentar utilizar la mayor área posible de papel de lija, madera o piedra de afilar.

Realizar un rectificado previo y un torneado fino.

El pulido se refiere al método de procesamiento para obtener una superficie lisa mediante el uso de discos de pulido fabricados con materiales de baja elasticidad (tela de algodón, fieltro, cuero artificial, etc.) que giran a alta velocidad, o con materiales blandos elásticos o viscoelásticos (plástico, asfalto, parafina, estaño, etc.) que giran a baja velocidad, añadiendo un agente de pulido. En resumen, no existe una diferencia esencial entre el rectificado y el pulido, salvo en la elección del abrasivo y del material de la herramienta de lapeado.

Por lo general, el pulido no puede mejorar la precisión de forma ni la precisión dimensional de la pieza. El pulido suele utilizar partículas abrasivas finas de menos de 1 µm. Los discos de pulido suelen estar hechos de metales blandos o materiales no metálicos como asfalto, parafina, resina sintética, cuero artificial, estaño, etc. La fuerza ejercida por el abrasivo sobre la pieza es pequeña, por lo que la pieza no se agrieta. Tradicionalmente, se denomina rectificado al método de procesamiento que utiliza herramientas abrasivas duras, y pulido al que emplea herramientas abrasivas blandas. En realidad, en el campo del mecanizado de ultra precisión no existe diferencia entre el rectificado de ultra precisión y el pulido de ultra precisión.

El rectificado presenta ventajas incomparables frente a otras tecnologías de procesamiento: es un proceso típico de “creación directa” o “procesamiento evolutivo”. Es decir, se adoptan medidas en la máquina herramienta (microavance, baja velocidad de rectificado, cambio continuo de la dirección de rectificado, etc.) para mecanizar directamente piezas con una precisión superior a la de la propia máquina herramienta. Esto se debe a que, cuando la herramienta de lapeado entra en contacto con la pieza, bajo la acción de modelado y simulación de las marcas de rectificado de planos no ultraprecisos, las protuberancias locales se seleccionan automáticamente para el procesamiento, de modo que solo se elimina material en las zonas sobresalientes de ambas superficies. Así, la herramienta de lapeado y la pieza se corrigen mutuamente y la precisión mejora gradualmente. La precisión de mecanizado del lapeado de ultra precisión es casi independiente de la precisión del movimiento relativo de la máquina herramienta y está determinada principalmente por las características de contacto y presión entre la pieza y la herramienta de lapeado, así como por la forma de la trayectoria de movimiento relativo y otros factores.

1. El pulido con papel de lija requiere el uso de varillas blandas de madera o bambú. Al pulir superficies curvas o esféricas, el uso de varillas de corcho permite adaptarse mejor a la curvatura de la superficie. Las maderas más duras, como la madera de cerezo, son más adecuadas para el pulido de superficies planas. El extremo de la varilla de madera debe recortarse para que coincida con la forma de la superficie de acero, evitando así arañazos profundos causados por el contacto de aristas vivas de la varilla (o del bambú) con la superficie de acero.

2. Al utilizar distintos granos de papel de lija, la dirección de pulido debe cambiarse entre 45° y 90°, de modo que puedan distinguirse las marcas dejadas por el grano anterior. Antes de cambiar a un papel de lija de otro grano, la superficie pulida debe limpiarse cuidadosamente con algodón 100 % puro impregnado en una solución de limpieza como alcohol, ya que una pequeña partícula abrasiva que quede en la superficie puede arruinar todo el trabajo de pulido. Este proceso de limpieza también es fundamental al pasar del pulido con papel de lija al pulido con pasta diamantada. Todas las partículas abrasivas y el queroseno deben eliminarse completamente antes de continuar con el pulido.

3. Para evitar arañazos y quemaduras en la superficie de la pieza, debe extremarse el cuidado al pulir con papel de lija #1200 y #1500. Por ello, es necesario aplicar una presión ligera y utilizar un método de pulido en dos etapas. Con cada tipo de papel de lija, se debe pulir dos veces en dos direcciones diferentes, girando entre 45° y 90° entre ambas direcciones.

1. Este pulido debe realizarse con la menor presión posible, especialmente al pulir piezas de acero preendurecido y al utilizar pastas de grano fino. Al pulir con pasta abrasiva #8000, la carga habitual es de 100~200 g/cm², pero resulta difícil mantener con precisión esta presión. Para facilitarlo, se puede fabricar un mango fino y estrecho en la varilla de madera, por ejemplo añadiendo una pieza de cobre, o recortar parte del bambú para hacerlo más flexible. Esto ayuda a controlar la presión de pulido y a garantizar que la presión sobre la superficie del molde no sea excesiva.

2. Al utilizar rectificado y pulido con diamante, no solo es necesario que la superficie de trabajo esté limpia, sino que también deben limpiarse cuidadosamente las manos del operario.

3. Cada operación de pulido no debe prolongarse demasiado. Cuanto menor sea el tiempo, mejor será el efecto. Si el pulido se realiza durante demasiado tiempo, pueden aparecer defectos como “piel de naranja” y “picaduras”.

4. Para obtener un pulido de alta calidad, deben evitarse los métodos y herramientas que generen fácilmente calor. Por ejemplo, al pulir con rueda de pulido, el calor generado puede provocar fácilmente el efecto de “piel de naranja”.

5. Al detener el proceso de pulido, es muy importante asegurarse de que la superficie de la pieza esté limpia y de que todos los abrasivos y lubricantes se hayan eliminado cuidadosamente. A continuación, debe aplicarse una capa de protección antioxidante sobre la superficie del molde.

Dado que el pulido mecánico se realiza principalmente de forma manual, la técnica de pulido sigue siendo el principal factor que afecta a la calidad final. Además, también influyen el material del molde, el estado superficial previo al pulido y el proceso de tratamiento térmico. El acero de alta calidad es un requisito previo para obtener un buen acabado de pulido. Si la dureza superficial del acero es irregular o sus propiedades no son homogéneas, suelen surgir dificultades durante el pulido. Asimismo, las inclusiones y los poros presentes en el acero no son favorables para el pulido.

El aumento de la dureza incrementa la dificultad del rectificado, pero reduce la rugosidad tras el pulido. A medida que aumenta la dureza, también aumenta el tiempo necesario de pulido para alcanzar una rugosidad más baja. Al mismo tiempo, con el incremento de la dureza, la probabilidad de sobrepulido se reduce de forma correspondiente.

Durante los procesos de corte y mecanizado, la capa superficial del acero puede dañarse debido al calor, a tensiones internas u otros factores. Unos parámetros de corte inadecuados afectarán negativamente al resultado del pulido. La superficie obtenida tras el mecanizado por electroerosión (EDM) es más difícil de pulir que la superficie resultante de un mecanizado convencional o de un tratamiento térmico. Por ello, antes de finalizar el mecanizado EDM, deben utilizarse galgas de precisión y parámetros estándar de EDM para el ajuste fino; de lo contrario, se formará una capa superficial endurecida. Si no se seleccionan correctamente los parámetros de acabado por chispa eléctrica, la profundidad máxima de la zona afectada por el calor puede alcanzar los 0,4 mm. La dureza de esta capa endurecida es superior a la del material base y debe eliminarse. Por tanto, es recomendable añadir un proceso de desbaste para eliminar completamente la capa superficial dañada y obtener una superficie metálica de rugosidad uniforme, que sirva de buena base para el pulido.

El punto más importante en el pulido de ultra espejo es el tamaño del abrasivo utilizado. La distancia desde la piedra de afilar hasta el pulido espejo es de 10 μm. (Idealmente, el rectificado comienza con piedra #1500 (#1000). La secuencia de granos de papel de lija es: (#320~) #400~#600~#800~#1000~#1200~#1500~#01~#02~#03~#04~#05~#06~#015). El principio básico es que el núcleo del molde debe limpiarse completamente antes de pasar a la siguiente operación para obtener buenos resultados. Debe evitarse cuidadosamente realizar modificaciones repetidas, ya que estas afectan negativamente a la calidad final del pulido.