8 principes de la rectification sans centre

Dans le monde de l'usinage, les outils de tournage tels que les tours et les fraiseuses sont les stars phares. En fait, ils sont l'usinage à la plupart des gens. Cependant, la possibilité d'effectuer une meulage sans centre de précision en plus l'usinage est un avantage certain.

Comment fonctionne la rectification sans centre ?

Meulage sans centre est l'un des nombreux processus d'usinage qui utilisent la coupe abrasive pour enlever le matériau d'une pièce (pièce). Le processus implique que la pièce soit supportée sur une lame de support de pièce qui se trouve entre deux cylindres rotatifs :

• Une roue de régulation , qui contrôle la vitesse de rotation et l'avance de la pièce (pour la rectification en profondeur ) ou déplacement linéaire (pour la rectification en continu )
• Une plus grande meule abrasive

La beauté de la rectification sans centre réside dans le fait que la pièce est maintenue en place par la pression des meules en rotation. Aucun montage n'est requis, la configuration est donc simple et les délais d'exécution sont rapides. Et parce que la pièce est supportée de manière rigide, il n'y a pas de déviation pendant l'opération de meulage.

Mais malgré ces avantages et d'autres, la rectification sans centre a moins de praticiens que l'usinage. Et bien que la rectifieuse sans centre existe depuis près d'un siècle, de nombreuses personnes ont du mal avec les principes fondamentaux du processus et son fonctionnement.

Quoi d'autre est utile de savoir sur ce processus quelque peu mystérieux? Examinons 8 principes de base de la rectification sans centre — des choses qu'il est utile (et, nous l'espérons, intéressantes) de savoir sur ce processus mature et pourtant encore quelque peu inconnu.

1. La rectification sans centre reprend là où l'usinage s'arrête.

Un inconvénient de la rectification sans centre est que, contrairement à l'usinage, vous ne pouvez pas avoir autant d'axes multiples fonctionnant sur les pièces. Cependant, il existe de nombreuses pièces où le processus sans centre répond aux limites de l'usinage en termes de dimensions, de matériaux et de finitions de surface.

C'est pourquoi nous aimons dire que là où l'usinage se termine, le processus de rectification sans centre commence. Par exemple, si vous avez une pièce qui n'est pas ronde à partir d'un tour et que le diamètre de la pièce est trop petit ou que son centre est impossible à monter, vous pouvez obtenir une rondeur grâce aux techniques de rectification sans centre .

De plus, il n'y a pas de poussée axiale sur les pièces pendant le processus sans centre. Cela signifie qu'il peut être utilisé pour broyer de longs morceaux de matériaux cassants et des pièces qui pourraient autrement être déformées.

2. Le processus de meulage sans centre est trompeusement simple mais précis.

Puisqu'elles doivent une grande partie de leur fonctionnalité à certains principes de base de la physique, les meuleuses sans centre n'ont pas beaucoup de pièces mobiles. Cela fait de la rectification sans centre un processus relativement simple, idéal pour la finition du diamètre extérieur de petites pièces métalliques cylindriques nécessitant une tolérance serrée .

La rectification centerless est pratiquement continue car, par rapport à la rectification entre pointes, le temps de chargement est faible. Ainsi, de grandes longueurs peuvent être broyées en continu. Même de grandes quantités de petites pièces peuvent être rectifiées automatiquement à l'aide de divers accessoires d'alimentation.

De plus, les meuleuses sans centre peuvent fonctionner de manière constante à des vitesses élevées. Cela fait de ce processus un excellent choix pour les applications à volume élevé dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, de l'armée, de la médecine et autres.

3. Les méthodes de meulage diffèrent dans la façon dont les pièces sont introduites dans la machine.

La principale différence entre les deux méthodes de rectification sans centre les plus couramment utilisées réside dans la façon dont les pièces sont alimentées dans la machine .

Meulage en continu est généralement utilisé pour les pièces avec une rondeur constante sur toute la longueur de la pièce. Dans cette méthode, la pièce se déplace le long de la lame de repos entre les deux roues.

Entraînée par un léger angle appliqué à la meule de régulation par rapport à la meule, la méthode d'alimentation traversante "presse" essentiellement la pièce à travers la meule et de l'autre côté.

Meulage en profondeur — également appelé meulage en plongée — est utilisé pour rectifier des pièces cylindriques avec des encoches ou des formes complexes, telles que des arbres de transmission. Ici, la lame de support de pièce doit être usinée pour correspondre à la forme de la pièce, et les meules et les meules de réglage doivent être dressées pour correspondre au profil de coupe souhaité de la pièce.

Avec la méthode d'alimentation, la meule de régulation fait tourner la pièce à une vitesse tout en la poussant vers la meule, qui tourne à une vitesse plus rapide. Plus la différence de vitesse est grande, plus le taux de suppression est rapide.

4. Le choix de la meule est critique.

Un autre facteur clé de la rectification sans centre est le choix de la meule. Il doit être adapté à la fois au métal à partir duquel les pièces sont fabriquées et à l'état de surface que vous souhaitez obtenir.

En plus d'être disponibles en différents diamètres et largeurs/épaisseurs, les meules sans centre sont disponibles en différents types de grains et granulométries, utilisant souvent des matériaux superabrasifs tels que le diamant polycristallin et le nitrure de bore cubique.

Les matériaux de meule superabrasifs et en carbure de silicium sont un avantage lorsque vous meulez sans centre des métaux extrêmement durs, pour plusieurs raisons :

• Les meules sont durables et conservent leur tranchant plus longtemps.
• Ils ont une conductivité thermique élevée, conservant leur forme à des températures de contact élevées et à des vitesses de rotation élevées.
• Moins de temps est nécessaire pour le cycle de dressage.
• La durée de vie des meules est beaucoup plus longue que celle des meules faites de matériaux tels que les abrasifs à l'oxyde d'aluminium.

5. Les angles affectent le succès de la rectification sans centre.

Les angles auxquels les meules sans centre entrent en contact avec la pièce sont essentiels pour obtenir la rondeur et la tolérance appropriées.

Généralement, les centres des meules de réglage et de meulage sont réglés à la même hauteur sur la machine et le centre de la pièce est situé plus haut. Cependant, si la pièce est réglée trop haut, elle peut présenter des vibrations. Si la pièce est réglée trop bas, il se peut qu'elle ne soit pas ronde.

L'objectif est de maintenir la pièce (1) en contact avec la meule de régulation et (2) de tourner à une vitesse plus lente, tandis que la meule abrasive plus rapide et plus grande applique la force qui crée la rondeur précise de la pièce. L'utilisation des angles de meule corrects permet de s'assurer que toute la surface de la meule est utilisée.

Si l'angle de la meule de réglage est trop aigu, la pièce peut aller trop loin dans la zone de meulage. Cela peut entraîner une usure inégale, un effilement et une durée de vie réduite de la roue. Si la meule de régulation est trop proche de la parallèle avec la meule, les pièces peuvent caler entre les meules ou, dans le pire des cas, provoquer un accident de la pièce/de la meule.

L'angle de la lame de repos de la pièce est également critique. Par exemple, lors du meulage avec une meule superabrasive de 4" (101,6 mm) de large, la lame de repos fonctionnera généralement bien à 30º.

Mais avec une largeur de meule de 6" (152,4 mm) ou 8" (203,2 mm), ce même angle peut générer trop de pression vers la meule et provoquer des vibrations. Dans ce cas, changer l'angle à 20º ou 25º réduira la pression et éliminera le broutage sur la pièce.

6. Garder les choses au frais est obligatoire dans la rectification sans centre.

Le liquide de refroidissement est utilisé dans la rectification sans centre non seulement pour refroidir la meule, mais également pour éliminer la chaleur de la zone où la pièce entre en contact avec la meule.

Le meulage sans centre nécessite l'utilisation d'un liquide de refroidissement correctement pressurisé pour surmonter la barrière d'air créée entre la meule et la pièce pendant le processus de meulage. Cela permet au liquide de refroidissement de circuler dans l'espace entre les deux.

L'étape de refroidissement dans la rectification sans centre est essentielle pour empêcher la chaleur de retourner à la pièce ou à la meule. Sinon, il peut être difficile de respecter les tolérances d'arrondi et de rectitude, et les dommages thermiques peuvent même provoquer des cloques et des fissures sur la meule.

7. Vous pouvez enseigner de nouvelles astuces à un "ancien" processus.

Bien que la rectification sans centre existe depuis longtemps, les machines d'aujourd'hui sont équipées de nouvelles fonctionnalités qui améliorent les performances.

Pour augmenter l'efficacité et la productivité des processus, les commandes programmables CNC facilitent encore plus la configuration et le changement d'équipement d'une tâche à l'autre. D'autres technologies plus récentes permettent de :

• Produisez des formes, des dimensions et des tolérances au sol auparavant impossibles
• Réduire les temps de configuration
• Accélérer le chargement et le déchargement pour raccourcir les temps de cycle

Par exemple, la dernière génération de rectifieuses centerless retirez la roue de réglage et remplacez-la par des supports de fil fixes dotés d'une option de mode douille. Cette option permet d'obtenir des formes rectifiées complexes et des caractéristiques dimensionnelles exotiques en fonctionnant de la même manière que les douilles de guidage sur les tours automatiques de style suisse.

De plus, les progrès des commandes logicielles, des moteurs à entraînement direct et du chargement/déchargement robotisé des pièces permettent au concept simple de rectification sans centre de fabriquer des pièces complexes qui étaient auparavant impensables.

8. L'expérience fait partie de l'ensemble des compétences de rectification sans centre.

Le processus sans centre n'est généralement pas enseigné. Il s'agit plutôt d'une compétence souvent acquise au cours d'années de travail dans la partie de l'industrie qui fournit des services de rectification sans centre aux clients.

Ainsi, pour obtenir les meilleurs résultats, vous aurez besoin d'un partenaire qui :

• Considère la rectification sans centre suffisamment importante pour développer une expertise malgré sa demande de niche
• A continué à se développer avec l'industrie au lieu de s'appuyer sur les machines d'origine d'il y a des décennies

Par exemple, dès le début, Metal Cutting a augmenté ses capacités de coupe avec une rectification sans centre pour la production de pièces de joint verre-métal. Plus de 50 ans plus tard, nous réalisons toujours la rectification sans centre pratiquement tous les jours et nous continuons à suivre les tendances de l'industrie et la demande des clients en utilisant la dernière génération d'équipements.

Pourquoi envisager d'utiliser la rectification sans centre ?

Entre de bonnes mains, la rectification sans centre est capable de produire une "surface usinée" qu'un processus tel que le tournage ne peut tout simplement pas égaler - à la fois en tant que valeur Ra ​​et également sur certains métaux qu'il est presque impossible de tourner avec un outil de coupe.

Même là où le tournage est possible, il ne produira jamais l'enlèvement de matière précis et la finition de surface résultante qu'une meule peut atteindre.

Près de 100 ans après sa création, la rectification sans centre n'est toujours pas aussi courante que les autres méthodes de fabrication des métaux. Pourtant, les qualités uniques d'une finition rectifiée (vs tournée) combinées aux innovations et variations disponibles avec la rectification centerless lui permettent de produire des pièces métalliques irremplaçables pour leurs applications.

Comment choisir un processus de meulage de précision ? En savoir plus ici.