Mesure laser de précision dans une rectifieuse

Il n'est pas rare de voir des lasers utilisés dans un atelier d'usinage. Les exemples incluent les interféromètres laser pour la mesure et l'étalonnage des systèmes de mouvement des machines-outils ; et des systèmes de réglage d'outils laser pour mesurer les outils sur une machine et détecter les outils cassés.

Récemment, la technologie laser a été intégrée pour mesurer des pièces de précision sur certains modèles de rectifieuses externes et universelles de Studer (une marque United Grinding). Au cours des 10 dernières années, l'entreprise a développé cette technologie qu'elle a utilisée pour la mesure expérimentale des meules. Réalisant son potentiel pour les rectifieuses, Studer et le fabricant de lasers ont ajouté en 2020 des lentilles améliorées et d'autres équipements nécessaires adaptés au meulage et ont finalement lancé ce qu'ils appellent LaserControl - une technologie de mesure de processus laser intégrée à la machine.

LaserControl offre de nombreux avantages tels que la mesure de précision des pièces qui réduit les coûts de production, augmente la capacité de mesurer une variété de tailles de pièces, améliore la qualité des pièces et utilise un logiciel qui enregistre toutes les mesures. De plus, des systèmes comme ceux-ci sont généralement faciles à utiliser et produisent des données plus rapidement que leurs homologues analogiques. De plus, la mesure laser est une méthode de mesure sans contact, elle n'endommage donc pas le matériau mesuré. Lorsqu'il n'y a pas de contact, il n'y a pas d'usure ni de dommage, y compris sur l'appareil de mesure lui-même, comme une sonde ou un stylet utilisé sur un système analogique.

En forme de lettre "U" positionnée sur le côté avec l'émetteur et le récepteur laser face à face sur l'extrémité ouverte (voir photo ci-dessous), la jauge laser est fixée à la tourelle porte-meule de la rectifieuse, donc mobile dans les axes X et Z . Il se positionne en déplaçant l'axe X de la machine et s'écarte lorsque la machine est en train de meuler. La tête laser se déplace sur la pièce à positionner pour la mesure jusqu'à ce que le faisceau laser soit interrompu par la périphérie de la pièce, en prenant la mesure du premier côté et en enregistrant les informations de départ. La tête laser continue d'avancer sur la pièce jusqu'à ce que le faisceau laser dépasse la pièce et ne soit plus interrompu. Cela donne alors l'information sur la taille de la pièce. (L'échelle en verre linéaire haute résolution de la machine mesure la distance entre l'interruption du faisceau de mesure et le faisceau de mesure non interrompu.) Les mesures sont enregistrées dans un tableau sur l'écran de l'opérateur.

En forme de lettre "U" positionnée sur De son côté avec l'émetteur et le récepteur laser face à face sur l'extrémité ouverte, la jauge laser est fixée à la tête de roue de la tourelle de la rectifieuse, donc mobile dans les axes X et Z. Crédits photos :United Grinding/Studer

Le processus de mesure peut prendre de 10 à 60 secondes, selon la taille de la pièce et le type de mesure prise. Le système a une répétabilité de +/-1,5 microns.

Bien que complet, le logiciel convivial Studer pour le système permet aux opérateurs de rectifieuses de programmer facilement les mesures qui ne nécessitent pas beaucoup de compétences. Le logiciel enregistre automatiquement les valeurs mesurées après chaque cycle de mesure et les données peuvent être exportées vers une feuille de calcul pour une évaluation plus approfondie. Les données peuvent être imprimées si vous le souhaitez.

Voici quelques points clés sur le Studer LaserControl qu'il est utile de comprendre avant de décider si cette technologie est avantageuse pour votre application.

Pas comme les systèmes de jaugeage en cours de fabrication typiques. De nombreux systèmes de mesure en cours mesureront pendant que la machine est en train de couper/meuler. Cependant, le système en boucle fermée du LaserControl ne mesure pas pendant le processus de meulage, mais mesure plutôt après le meulage ou entre les processus de meulage, interrompant le meulage lorsque plusieurs mesures sont effectuées sur une pièce. En arrêtant temporairement le broyage, on évite les fluides de broyage et les émulsions qui ne conviennent pas au laser. Pour nettoyer le liquide de refroidissement, les copeaux et autres résidus d'usinage de la pièce avant la mesure, le LaserControl applique son système de soufflage avec buses d'air intégrées immédiatement avant la mesure.

Conçu pour mesurer plusieurs diamètres et pièces complexes. Étant donné que le système est fixé à la tourelle de la meule, il est mobile autour de la pièce à usiner. Par conséquent, il est conçu pour mesurer des diamètres externes aussi petits

Le palpage est une option de mesure dans les rectifieuses, mais le processus risque d'endommager la sonde et le tranchant de l'outil à rectifier.

allant de 1 millimètre à 100 millimètres, ainsi que des pièces complexes. Les mesures typiques incluent non seulement les grands diamètres de pièce et les contours de longueur ininterrompus, mais également les diamètres interrompus tels que les arbres avec des cannelures ou des rainures, les arêtes de coupe des outils et les goujures d'outils.

Configuration non conventionnelle. Contrairement à d'autres systèmes de mesure, ce système de mesure laser ne nécessite aucune configuration mécanique. L'opérateur de la machine indique au programme du système quels points mesurer sur une pièce via la commande de la machine. Ainsi, l'opérateur peut programmer la machine pour mesurer n'importe quel point de la pièce nécessaire à la collecte de données. Cette configuration simple permet de gagner du temps par rapport à une configuration physique classique qui nécessite souvent une configuration plus fastidieuse d'une jauge sur le diamètre ou les longueurs qui seront mesurées.

Particulièrement utile pour mesurer les outils de coupe sur le diamètre extérieur. Bien que LaserControl présente de nombreux avantages pour de nombreuses applications de meulage, il n'est pas conçu pour toutes les pièces. Par exemple, il ne peut pas mesurer les identifiants et n'est pas idéal pour la production à grand volume car même ce processus de mesure en machine ralentit les temps de cycle. Cependant, il est bien adapté à la mesure du diamètre extérieur sur des outils de coupe de matériaux très durs avec une complexité de précision élevée. Les pièces aérospatiales bénéficient également de ce type de système de mesure.

United Grinding/Studer | broyage.com