Principes des services de meulage de surface de précision

Comment le processus de meulage de surface atteint-il le parallélisme et l'équerrage ?

Dans sa forme la plus élémentaire, la rectification plane de précision est utilisée pour réaliser deux choses :créer des formes cubiques de métal carrées et parallèles. Utilisés pour de nombreuses applications, mais généralement pour les montages, les moules et les matrices, les services de meulage de surface semblent simples à première vue.

Mais regardez plus en profondeur et vous découvrirez qu'il y a plus à maîtriser que le meulage de surface qu'il n'y paraît.

Applications pour le meulage de surface de précision

Pour les pièces métalliques cubiques rectangulaires ou carrées à six côtés, la rectification plane de précision vous permet de rendre chaque côté carré et parallèle à lui-même ou à une surface de référence. Ces blocs carrés ou rectangulaires sont généralement maintenus en place sur la table de meulage par des aimants, de sorte que vous ayez une surface plane contre une autre surface plane.

À partir de cette base critique, le meulage de surface peut être inestimable pour des applications telles que la fabrication de moules. La précision de positionnement requise par les matrices utilisées dans l'extrusion et le moulage par injection signifie que les matrices doivent être perpendiculaires à l'extérieur du centre, et c'est ici que le meulage de surface de précision est efficace.

Vous ne pouvez tout simplement pas fraiser un bloc de métal aussi carrément et précisément que vous pouvez le rectifier en surface - sans oublier que la surface fraisée ne correspondra jamais à la finition meulée pour une valeur Ra ​​faible et lisse.

Les services de meulage de surface peuvent également être utilisés sur des tiges, mais pas pour arrondir le diamètre extérieur d'une tige; pour cette tâche, la rectification OD (également connue sous le nom de rectification cylindrique) est utilisée. Cependant, le meulage de surface peut rendre les deux extrémités d'une tige parfaitement perpendiculaires au diamètre extérieur.

Ici, des blocs en V sont utilisés pour positionner les tiges pour le meulage. Une tige ronde est placée dans la cavité en forme de V et une pince maintient la tige verticalement en place. À partir de là, le meulage de surface de précision peut être utilisé pour meuler le haut de la tige à une dimension parfaitement perpendiculaire au diamètre extérieur.

Diverses tailles de rectifieuses de surface

Le concept de rectification plane est le même quelle que soit la taille de la pièce à rectifier. Cependant, comme pour de nombreuses machines-outils, la taille d'une rectifieuse plane peut varier de petite à très, très grande.

Chez Metal Cutting Corporation, notre expertise se situe à l'extrémité inférieure du spectre, avec des rectifieuses de surface de précision optimisées pour les tolérances les plus strictes et sur les bancs les plus petits, adaptées aux très petites pièces que nous produisons.

Au fur et à mesure que la taille des rectifieuses planes augmente, il y a des compromis pour les tolérances. Cependant, lorsque vous avez une très grande pièce, elle est mieux servie par les capacités des rectifieuses de surface sur la partie large du spectre.

À l'extrémité la plus large se trouve la meuleuse Blanchard, une technologie plus ancienne qui est considérée comme une rectification de surface bien que son disque rotatif donne un motif de finition de surface très différent.

Retirer du matériel par incréments

Bien qu'il existe des outils de meulage de surface manuels, une caractéristique essentielle des services de meulage de surface est l'enlèvement précis et répété de petits incréments de matériau par la machine. Ici, moins vous enlevez, meilleure est la finition de surface et meilleure est la précision dimensionnelle.

Il n'est pas conseillé d'enlever une grande épaisseur de matériau en une seule passe, car cela produirait une mauvaise finition de surface. De plus, l'application de ce type de contrainte à la fois sur le métal et sur la machine peut entraîner une mauvaise précision de positionnement et une éventuelle fracture de la pièce.

Au contraire, il est de loin préférable de faire de très nombreuses passes répétitives, chacune enlevant un peu plus de matière.

Cela fait de regarder des rectifieuses de surface automatiques comme voir un mouvement côte à côte parfaitement chorégraphié et se répétant rapidement où chaque intervalle se déplace imperceptiblement juste un peu plus bas dans la pièce métallique, enlevant une quantité remarquablement petite de matière à chaque passage. Les machines accomplissent leur tâche sans les vibrations et le bruit qui accompagnent l'enlèvement de métal par tournage.

Il existe une exception à cette élimination progressive de matière, sous la forme d'un meulage par fluage, une méthode de meulage de surface de précision conçue à l'origine pour enlever une grande quantité de matière en un seul passage.

Cependant, on a rapidement découvert que le mouvement de va-et-vient rapide généralement utilisé avec le meulage de surface n'était pas adapté; par conséquent, les rectifieuses à avance lente ont été conçues avec une vitesse d'alimentation très lente.

Curieusement, chez Metal Cutting, nous avons encore quelques-unes des anciennes meuleuses automatiques à alimentation lente qui ne sont plus produites. Ainsi, nous sommes en mesure d'utiliser des techniques de fluage à plus petite échelle pour améliorer la finition de surface, même lorsque les taux d'enlèvement de matière ne sont pas l'objectif principal.

Les X-Y-Z du meulage de surface de précision

Les normes habituelles pour les services de meulage de surface sont également les principes de mouvement qui pilotent la table de meulage, avec une différence - l'action horizontale de l'axe X qui fournit les répétitions côte à côte et l'action de meulage de l'axe Z qui fournit les allers-retours. Les rectifieuses de surface de précision sophistiquées ont un axe Z automatique, permettant d'appliquer le plus petit des incréments à la pièce avec chacune des répétitions de l'axe X.

Oui, vous avez bien lu - dans le monde de la rectification plane, la direction verticale est l'axe Z, alors que dans le fraisage, cela s'appelle l'axe Y.

Et puis il y a l'axe Y. Sur les rectifieuses planes de précision, les meules ne sont généralement pas aussi larges que les meules OD ou les meules sans centre. L'avantage du mouvement de l'axe Y est qu'il permet à une meule de 1" d'épaisseur de rectifier avec précision une surface de plus de 1" de large.

En fait, les pièces peuvent être plusieurs fois plus larges que la meule. A chaque répétition de l'axe X, l'axe Y se déplace très légèrement pour produire la surface plane spécifiée. Les mêmes principes X-Y-Z s'appliquent aux différentes tailles de meuleuses planes.

Variables qui déterminent les résultats de finition de surface

Bien que les principes de la rectification plane de précision semblent simples, la pratique de la rectification plane nécessite des années d'expérience car il existe de nombreuses variations subtiles.

Comme pour tous les machinistes qualifiés et productifs, les experts en meulage de surface doivent comprendre non seulement le comportement des différents métaux, mais également certaines variables qui déterminent les finitions de surface que les rectifieuses de précision produiront.

Avances et vitesses

Dans le cas de la rectification plane de précision, avancer fait référence au taux des trois axes. On peut dire que l'avance est le principal facteur décisif pour obtenir la finition de surface souhaitée.

Vitesse fait référence au régime de la meule, bien qu'il soit intéressant de noter que le régime de la meule est généralement constant dans le meulage de surface. En effet, même si une meule s'use - un facteur que vous penseriez normalement nécessite un ajustement de la vitesse de la meule pour maintenir une mouture constante - elle le fait de manière imperceptible par rapport au diamètre de la meule.

Sélection des roues

Dans les services de meulage de surface, les possibilités de choisir la meule parfaite sont aussi vastes que la sélection et la variété des meules disponibles. Cependant, l'expertise consiste à connaître le nombre limité de meules optimales pour chacun des nombreux types de métaux différents composant la pièce.

Aux fins d'enlèvement de matière, les meules vont de l'oxyde d'aluminium et du carbure de silicium au diamant et au CBN, en fonction de la dureté du métal à meuler et à enlever. Il existe d'autres meules spéciales faites de matériaux tels que le liège, mais elles sont davantage utilisées pour le brunissage et le polissage que pour l'enlèvement de matière.

Liquides de refroidissement

De même, après des années d'expérimentation et de pratique commerciale, il n'y a que quelques liquides de refroidissement souhaitables. Cependant, comme pour tous les autres processus d'usinage, la manière dont le liquide de refroidissement est introduit dans le processus de rectification plane de précision reste une méthode importante pour bien faire les choses.

Expertise spécialisée dans les services de meulage de surface et plus encore

Comme de nombreuses disciplines professionnelles de nos jours, le monde des services de rectification plane comporte de nombreuses sous-spécialités, nécessitant une expertise spécialisée. Par exemple, au-delà des simples tâches consistant à travailler une forme cubique ou les extrémités d'une pièce façonnée, il existe de nombreuses permutations qui peuvent être réalisées grâce à l'utilisation habile de différents accessoires.

Il existe également de nombreuses techniques et capacités pilotées par CNC qui s'appliquent à la rectifieuse plane standard robuste. Ces machines peuvent être fixées pour faire des formes, des coins ou des chanfreins, ou même pour couper, et des rayons entièrement arrondis sont possibles. Lorsque des formes spécifiques sont souhaitées, les méthodes deviennent connues sous le nom de meulage en profondeur, de meulage de forme, de meulage en plongée et/ou de meulage de profil.

Cela signifie que pour fabriquer des tolérances serrées, de petites pièces métalliques de différentes formes, les experts en meulage de surface doivent être compétents dans de nombreuses autres disciplines au-delà du simple meulage de cubes et de cylindres.

Pour obtenir des conseils sur la façon de créer des spécifications qui vous donneront les résultats que vous recherchez - avec un meulage de surface de précision ainsi que d'autres méthodes d'usinage - consultez notre FAQ sur la façon d'affiner votre demande de devis à votre avantage maximum.