Théorie de la meule | Métaux | Secteurs | Métallurgie

Le but de la théorie du meulage est d'établir une relation entre l'avance radiale, la force sur les grains individuels de la meule, la vitesse de la meule, la vitesse de travail et leurs diamètres. La figure 20.5 montre une partie agrandie de la meule et des travaux en contact les uns avec les autres.

On notera que lorsqu'un gain abrasif commence à pénétrer ou pénètre dans la matière, comme en A, la profondeur de coupe est nulle, elle augmente au fur et à mesure de la rotation de la meule et de la pièce, et devient minimale quelque part, le long de l'arc de contact de la roue et du travail.

Étant donné que la meule tourne généralement beaucoup plus vite que la pièce, le point de profondeur de coupe maximale se situe presque au point où la meule quitte la pièce. La profondeur maximale est appelée profondeur de coupe de gain (représentée par la lettre t).

Soit les diamètres du banc de travail et de la meule et D, et leurs vitesses de surface v et V respectivement. Soit T le temps mis par un grain sur une meule pour passer de A à B. Donc arc AB =V x T.

Pendant ce temps, un point sur la roue en A ne pourra se déplacer que jusqu'à C, comme le montre la figure 20.5. Maintenant, l'arc AC =v x T. De toute évidence, l'ACB indiqué par la zone ombrée devient la puce avec son épaisseur maximale de CD.

En régulant la profondeur de coupe du grain, les meules peuvent être rendues plus douces ou plus dures, en augmentant ou en diminuant la profondeur de coupe du grain. Le CD peut également être modifié en faisant varier la vitesse de travail ou l'avance radiale.

AC étant un très petit arc pourrait être traité comme une ligne droite.

∴ CD =AC sin (α + β) =v x T sin (α + β)

(α et sont les angles sous-tendus par l'arc de contact au centre de la roue et du travail.)

Puisqu'il n'y a pas un seul grain qui effectue l'action de coupe, donc s'il y a N nombre de grains par unité de longueur de circonférence de la roue (N peut être mesuré en faisant rouler la roue sur du verre fumé et en comptant les marques laissées au microscope) alors l'épaisseur maximale des copeaux par grain ou la profondeur de coupe du grain

D'après l'équation (1), il est évident que la profondeur de coupe du grain varie directement comme la vitesse de travail, inversement comme la vitesse de la roue et directement comme sin (α + β).

A partir de ce qui précède, on arrive aux faits suivants, relatifs à l'action de la roue pendant la coupe. Ceux-ci sont calculés en supposant qu'il n'y a qu'une seule variable et que les autres facteurs restent constants. Dans la pratique, ceux-ci doivent être tempérés par d'autres facteurs pour produire des résultats satisfaisants.

(comme l'avance radiale (f) est très petite par rapport à D et d, f ² peut être omis)

Il est évident d'après l'équation ci-dessus qu'une diminution de l'épaisseur moyenne des copeaux « t » est possible par l'augmentation de la vitesse de la roue V. La diminution de l'épaisseur des copeaux entraîne une meilleure finition de surface, des tolérances géométriques plus strictes en raison de forces de meulage inférieures, d'une intégrité de surface et de contraintes inférieures dans le composant.

Ainsi, tous ces avantages sont possibles avec l'augmentation de la vitesse de la meule et il y a donc une tendance à atteindre une vitesse de meulage aussi élevée que possible dans les applications de meulage de précision.

Maintenant, la force sur les grains individuels de la meule est proportionnelle à la surface du copeau formé, qui est proportionnelle au carré de la profondeur de coupe du grain ;

À partir de l'équation (3), des conclusions très importantes sur le comportement de la meule peuvent être tirées.

De toute évidence, les grains se détacheront de la roue si la force dépasse la force de liaison ; ainsi, d'après l'équation (3), l'augmentation de la vitesse de travail est plus efficace pour briser les grains que l'augmentation de l'avance radiale.

Pour les roues molles, V doit être élevé et pour les roues dures, v doit être élevé. De plus, si D et d sont presque égaux comme dans la rectification intérieure, alors [(Z) + d)/Dd] est également petit et, par conséquent, des meules molles sont nécessaires. Dans le meulage externe où [(D +d)/Dd] est très grand, F sera plus et, par conséquent, des meules dures sont nécessaires pour contrer une force élevée par grain. De même, à partir des équations (1), (2) et (3), des conclusions très importantes peuvent être tirées.

Pour une productivité plus élevée, le taux d'enlèvement de matière doit être élevé. À cette fin, les abrasifs doivent être capables de résister à des forces de meulage plus élevées, de rester affûtés plus longtemps et de se fracturer pour exposer de nouvelles arêtes de coupe.

Copeau/Dimensions dans le meulage de surface :

Longueur de copeau non déformée l en rectification plane l =√Dd

Épaisseur des copeaux non formés t,

C =nombre de points de coupe par unité de surface de périphérie de la roue et est estimé dans la plage de 0,1 à 10 par mm ²

r =rapport entre la largeur des copeaux et l'épaisseur moyenne des copeaux non déformés. Il a une valeur approximative comprise entre 10 et 20.