Quand la surface est importante

Pour certaines pièces usinées, des performances satisfaisantes dépendent de l'orientation correcte du « pas ». Si vous vous trompez, les conséquences peuvent inclure une défaillance prématurée et des frais de garantie. Voici une introduction à la pose en surface et pourquoi c'est important.

Sens d'usinage et pose

"Lay" est le terme donné à la directionnalité de la finition de surface. Il décrit la direction du motif ou de la texture dominante.

Par exemple, considérons un arbre tourné sur un tour. L'outil de coupe laisse une rainure peu profonde dans la surface lorsqu'il enlève le métal. Cette rainure s'enroule en spirale le long de l'arbre comme un filetage de vis seulement moins profond et plus fin.

Si la face de l'arbre est usinée, la même chose se produit :l'outil découpe une rainure, cette fois presque comme sur un vieux disque vinyle.

Alors, quelle est la couche sur ces surfaces? Sur le diamètre de l'arbre, il tourne autour de la circonférence perpendiculairement à l'axe. Passez un ongle le long de la tige dans le sens axial et vous sentirez les rainures. Passez le même ongle autour de la tige et il sera lisse.

Cette directionnalité est également apparente sur la face d'extrémité de l'arbre. Ici, la surface est lisse dans le sens circonférentiel mais rugueuse dans le sens radial.

Lay et la rugosité de surface

La rugosité de surface est définie comme la fréquence plus courte des surfaces réelles par rapport aux creux. Sur un miroir, cette déviation n'est presque rien; sur du papier de verre, c'est visible à l'œil nu.

Ce n'est pas ici le lieu de discuter des mesures de rugosité de surface :disons simplement qu'il y en a beaucoup. La pertinence pour la pose est que la pose claire ou visible signifie que la rugosité de la surface est différente lorsqu'elle est mesurée dans les directions longitudinale ou transversale.

Cela peut être quantifié par le rapport d'aspect de la texture. Il s'agit essentiellement du rapport de la rugosité à travers et le long du pas.

Mesure de la rugosité de surface

La rugosité est généralement mesurée avec un stylet. Dessiner ceci sur une courte longueur de surface produit un graphique du déplacement vertical par rapport à la distance horizontale.

Sur notre exemple d'arbre usiné ci-dessus, tirer le stylet vers le bas de l'arbre dans la direction axiale révélera les rainures laissées par l'outil de coupe. Tournez le stylet de 90° et tirez-le le long de la rainure et le déplacement vertical est bien moindre.

Impact sur la fonction de la pièce usinée

Sur une seule pièce, la rugosité et la disposition de la surface déterminent l'apparence et pas grand-chose d'autre. La lumière qui brille sur la surface dans le sens de la pose se reflétera directement, ce qui lui donnera un aspect brillant. La lumière provenant de la direction transversale sera diffusée par les rainures d'usinage, donnant à la pièce un aspect terne.

Là où la pose compte, c'est lorsque deux surfaces entrent en contact. Lorsque cela se produit, la direction de pose sur les deux surfaces détermine le frottement entre elles.

En utilisant à nouveau l'exemple de l'arbre, si deux vis sont rapprochées de sorte que les filets s'engrènent, il faut un effort considérable pour faire glisser l'une axialement sur l'autre. C'est parce que les pics et les vallées qui s'imbriquent résistent au mouvement. Mais dans le sens des fils, ils glisseront facilement.

Lay influence également le frottement par son effet sur la lubrification. Cela tient à la façon dont la surface retient un film d'huile. Toute surface rugueuse ou texturée peut contenir de l'huile dans les vallées, mais lorsqu'elle est combinée avec une couche, elle permet un mouvement presque sans frottement dans la direction de la couche.

Applications techniques techniques

Lay est pertinente chaque fois qu'une conception nécessite qu'une surface usinée glisse sur une autre, mais deux exemples se distinguent en particulier :les roulements à éléments coulissants et les alésages de cylindre.

Dans les roulements, la configuration détermine le frottement à la fois par la directionnalité de la rugosité de surface et la rétention du lubrifiant. De même, dans un cylindre, la couche retient l'huile et aide à assurer un mouvement fluide du piston ou des segments de piston. Une particularité des alésages de cylindres est qu'ils sont souvent rodés.

Le rodage est un processus d'usinage spécialisé qui donne une texture spécifique à la surface de l'alésage. En coupe transversale, cela ressemble généralement à des vallées peu profondes séparées par de grands plateaux. Ici, l'objectif est de minimiser la consommation d'huile, les fuites et bien sûr les frottements.

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