Rectifieuse de surfaces

 

Une meuleuse de surface est une machine-outil qui utilise la périphérie ou la face d'extrémité d'une meule comme outil de coupe pour meuler la surface d'une pièce. Son principe de fonctionnement principal est le suivant : la rotation à grande vitesse de la meule est le mouvement principal, combiné au mouvement linéaire ou rotatif alternatif de la pièce et au mouvement d'avance intermittent de la meule, pour obtenir un retrait minutieux de matière de la surface de la pièce, obtenant finalement la précision géométrique et la qualité de surface requises par le dessin.

 

 

Une rectifieuse plane typique se compose principalement des éléments clés suivants :

 

1. Lit :Composant de support de base de la machine-outil, généralement constitué de fonte à haute résistance (telle que la fonte Meehanite) ou de granit. Il doit avoir une rigidité et une résistance aux vibrations extrêmement élevées pour garantir la stabilité du processus de meulage.

 

2. Table de travail :Utilisé pour monter et fixer la pièce. Le plus courant est un mandrin électromagnétique, qui utilise la force magnétique pour maintenir des pièces constituées de matériaux magnétiquement conducteurs (tels que l'acier ou la fonte). La table de travail peut effectuer un mouvement alternatif longitudinal (table rectangulaire) ou un mouvement rotatif (table circulaire).

 

3. Tête de meule/tête de meulage :Le composant qui monte la meule et l’entraîne à tourner à grande vitesse. Le système de broche constitue son cœur et utilise souvent des roulements hydrostatiques de haute -précision pour garantir la précision et la rigidité de rotation.

 

4. Diapositive et colonne :Le coulisseau entraîne la tête de meule à se déplacer verticalement le long du rail de guidage de la colonne (avance verticale), ou latéralement (avance latérale), permettant à la meule d'être ajustée dans différentes directions dans l'espace.

 

5. Système CNC :Dans les rectifieuses planes CNC modernes, le système CNC est le « cerveau ». Il contrôle le mouvement de chaque axe (tel que longitudinal, transversal et vertical), permettant le dimensionnement automatique, le dressage automatique des meules, la compensation automatique et le meulage de mise en forme de surfaces complexes.

 

 

Lors du broyage, il y a plusieurs mouvements de base :

* Mouvement principal :Rotation à grande-vitesse de la meule.

* Mouvement d'alimentation :

- Avance longitudinale : mouvement linéaire alternatif de la pièce entraînée par la table (pour les meuleuses à table rectangulaire).

- Avance transversale : la meule se déplace par intermittence le long de son axe pour couvrir progressivement toute la surface d'usinage.

- Avance verticale : la meule effectue un mouvement de coupe vers la profondeur de la pièce, contrôlant la profondeur de chaque passe de meulage.

 

Les méthodes de broyage courantes comprennent :

- Rectification transversale :La méthode de broyage la plus courante. Chaque mouvement alternatif de la table de travail (ou chaque inversion) amène la meule à effectuer une avance transversale jusqu'à ce que toute la surface soit meulée, suivie d'une avance verticale. Cette méthode offre une bonne dissipation thermique et une haute précision.

- Meulage en profondeur :Lors d'une avance verticale, la majeure partie de la surépaisseur de la pièce est supprimée, suivie d'une avance transversale. Cette méthode est très efficace mais impose des exigences élevées en matière de rigidité et de refroidissement de la machine-outil.

- Étape de broyage :La meule est habillée en forme d'escalier. Dans une alimentation verticale, différentes étapes répartissent la charge de travail de broyage, permettant ainsi d'obtenir un broyage à haute -efficacité.

 

 

Les rectifieuses planes sont devenues des équipements indispensables dans l'usinage en raison de leurs principaux avantages dans l'usinage de surfaces de précision, difficiles à remplacer par d'autres méthodes d'usinage (telles que le fraisage et le rabotage). Voici les principaux avantages des rectifieuses planes, analysés en détail depuis la qualité d'usinage et les capacités du processus jusqu'aux avantages économiques :

 

1. Précision d'usinage extrême

Il s’agit de l’avantage le plus fondamental et essentiel des rectifieuses planes.

- Haute précision dimensionnelle :Les rectifieuses planes peuvent atteindre des niveaux de tolérance dimensionnelle de IT5-IT6 ou même plus. Sur les rectifieuses planes modernes de haute précision, les tolérances d'épaisseur peuvent être contrôlées de manière stable à quelques micromètres (μm).

- Précision déométrique élevée :Une planéité extrêmement élevée (par exemple, une planéité de 0,002 à 0,003 mm sur une longueur de 1 000 mm) et un parallélisme peuvent être obtenus. Ceci est crucial pour les composants de base tels que les jauges de précision, les gabarits de moules et les guidages.

- Précision de positionnement élevée :La perpendiculaire de la pièce par rapport aux autres surfaces de référence peut être contrôlée avec précision, ce qui est essentiel pour les pièces à angle droit-et l'assemblage d'assemblages.

 

2. Excellente qualité de surface

Le processus de meulage consiste essentiellement en une micro-coupe d'un grand nombre de grains abrasifs à la surface de la meule, ce qui confère des caractéristiques de surface uniques.

- Rugosité de surface extrêmement faible :En dressant finement la meule et en sélectionnant les paramètres de meulage appropriés, des finitions de qualité miroir-de Ra 0,8 μm à Ra 0,2 μm ou même inférieures peuvent être obtenues (en dessous de Ra 0,01 μm, des processus de meulage miroir sont nécessaires). Ceci est difficile à réaliser avec le fraisage ou le rabotage.

- Propriétés physiques et mécaniques de surface améliorées :Les fines rayures produites par le meulage sont uniformes et non-directionnelles, contribuant ainsi à former une bonne surface lubrifiante à l'huile-et à réduire l'usure des pièces mobiles. Dans le même temps, par rapport à la coupe avec des outils en acier rapide-, les forces de coupe et la chaleur générées par le meulage sont généralement concentrées dans une couche superficielle très peu profonde, avec moins d'impact thermique sur la matrice de la pièce.

 

3. Retrait efficace des surépaisseurs et adaptabilité de la pièce

Bien que les rectifieuses planes soient principalement utilisées pour la finition, elles possèdent également certaines capacités d'ébauche.

- Usinage de pièces trempées :Pour les pièces ayant déjà subi un traitement thermique et un durcissement (dureté atteignant HRC50 ou plus), les outils de coupe de métaux ordinaires (tels que les fraises et les raboteuses) ne peuvent pas les usiner, alors que la dureté des meules est beaucoup plus élevée. Les rectifieuses planes sont donc le seul choix pour obtenir une précision finale sur des pièces durcies.

- Usinage de pièces-à parois fines et facilement déformables :Le mandrin électromagnétique maintient uniformément la pièce sur la table de travail, réduisant efficacement la déformation de serrage. Combiné avec une faible profondeur de coupe et une avance rapide, il peut usiner des pièces à parois fines-qui se déforment facilement lors du fraisage.

 

4. Processabilité flexible et large adaptabilité des matériaux

Les rectifieuses planes ont une très large gamme d'applications.

- Polyvalence des matériaux :Non seulement il peut traiter divers métaux ferreux (fonte, acier trempé, acier allié), mais avec les meules appropriées, il peut également traiter des métaux non-ferreux (tels que le carbure cémenté, la céramique, le verre, le graphite, les matériaux magnétiques et d'autres matériaux-difficiles à-usiner).

- Capacité de meulage de forme :En habillant la meule selon des formes spécifiques (telles que des formes en V-, des arcs, des rainures en queue d'aronde) ou en utilisant le contrôle de trajectoire CNC, les rectifieuses de surface peuvent meuler divers contours et surfaces complexes, complétant ainsi l'usinage de précision des pièces façonnées.

 

5. Processus de coupe stable et fiabilité du processus

-Auto-affûtage- :Pendant le processus de meulage, les grains abrasifs ternes se cassent ou tombent, exposant de nouvelles arêtes de coupe tranchantes, ce qui maintient dans une certaine mesure la continuité de la capacité de coupe.

- Force de coupe minimale :Par rapport au fraisage ou au tournage, la force de coupe d'un seul grain abrasif est très faible et la force de meulage totale est également relativement faible. Par conséquent, les exigences de rigidité pour les machines-outils, les accessoires et les pièces à usiner sont relativement assouplies et il est moins susceptible de provoquer une déformation de la pièce en raison d'une force excessive.

 

6. Facile à automatiser et à automatiser

La trajectoire de mouvement relativement régulière de la rectification plane (alternative, plongée, indexation) la rend très adaptée à l'automatisation.

- Avantages CNC : les rectifieuses planes CNC modernes peuvent facilement réaliser une liaison multi-axes, complétant automatiquement l'ensemble du processus de meulage grossier, de meulage fin, de meulage de surface, ainsi que de dressage et de compensation des meules.

- Mesure en ligne : des appareils de mesure en ligne peuvent être intégrés à la machine-outil pour obtenir une mesure et une compensation en temps réel- pendant le processus d'usinage, garantissant ainsi la cohérence du traitement par lots.

 

 

- Fabrication de moules :Usinage de précision des fonds de moules, des empreintes, des noyaux et des inserts.

- Fabrication de machines :Guides de machines-outils, tables de travail, boîtiers, plaques de recouvrement et glissières de précision.

- Automobile/Aérospatial :Blocs moteurs/culasses, carters de transmission, sièges de roulement et composants structurels aérospatiaux.

- Outils et instruments de mesure :Pieds à coulisse, micromètres, blocs étalons et surfaces de référence d'outils.

- Électronique/Optique :Substrats céramiques, composants semi-conducteurs et surfaces en verre optique.

- Carbure/Céramique :Usinage de précision de matériaux difficiles-à-usiner.

 

 

Alors que l'industrie manufacturière évolue vers la précision, l'intelligence et la fabrication verte, les rectifieuses planes présentent les tendances suivantes :

 

-Usinage de haute-précision et d'ultra-précision :En utilisant des technologies telles que des guides hydrostatiques, des balances optiques à haute-résolution avec retour en boucle fermée-et un contrôle constant de la température, la précision de meulage atteint des niveaux inférieurs-microniques et même nanométriques (rugosité de surface Ra inférieure ou égale à 10 nm, planéité PV inférieure ou égale à 3 μm), répondant aux exigences strictes des semi-conducteurs, des composants optiques et d'autres domaines.

 

- Intelligent et automatisé :Intégration de divers capteurs (tels que des capteurs d'émission acoustique, des capteurs de puissance et des capteurs de force) pour surveiller l'état de meulage en temps réel, effectuant automatiquement le dressage des meules, la compensation automatique et l'ajustement adaptatif de l'avance pour réaliser un usinage sans surveillance. Simultanément, elle est équipée de modules de chargement et déchargement automatiques et de changement automatique des roues, constituant ainsi une unité de fabrication flexible.

 

- Multifonctionnel :Une seule machine-outil peut effectuer non seulement la rectification de surfaces, mais également la rectification cylindrique, la rectification de profils et même-des fonctions de mesure sans contact, réduisant ainsi le transfert de pièce entre différentes machines-outils et améliorant l'efficacité.

 

- Vert et respectueux de l'environnement :Développer une technologie de micro-lubrification et un système de purification et de circulation des fluides de coupe pour réduire la consommation d'énergie et les émissions de fluides résiduaires.

 

 

Pour garantir la précision de l’usinage et la durée de vie de la machine, les opérateurs doivent respecter strictement les directives suivantes :

 

- Installation et mise à niveau :Un espace suffisant doit être prévu lors de l'installation de la machine, et la machine doit être nivelée à l'aide d'un niveau de précision, généralement à moins de 0,04 mm/1 000 mm, et revérifiée périodiquement.

 

- Sélection et équilibrage des meules :Les nouvelles meules doivent subir des tests d'équilibrage rigoureux et fonctionner au ralenti (généralement pendant plus de 5 minutes). Les meules endommagées ou dépareillées ne doivent pas être utilisées. La vitesse d'avance maximale doit être strictement contrôlée selon les spécifications de la machine-outil (par exemple, 0,03 mm pour les meuleuses de moins de 800 mm).

 

- Système de lubrification et hydraulique :Vérifiez régulièrement le niveau et la qualité de l'huile hydraulique (par exemple, l'huile hydraulique No. 46) et de l'huile de lubrification des rails de guidage (par exemple, l'huile de guidage No. 32), et remplacez et nettoyez les réservoirs d'huile dans les délais. Assurer une lubrification régulière du guidage pour éviter les dommages dus à la perte d'huile.

 

- Refroidissement et élimination des copeaux :Nettoyez régulièrement le réservoir de liquide de refroidissement et le filtre collecteur de poussière pour garder le liquide de refroidissement propre et éviter les brûlures de meulage sur la pièce.