La rectification superficielle de précision est un processus de fabrication soustractif qui utilise des meuleuses de haute précision pour créer des pièces avec des textures de surface lisses. Les meuleuses de précision utilisent une meule rotative recouverte de particules rugueuses pour aplatir ou lisser les surfaces en éliminant les copeaux des matériaux non métalliques ou métalliques. En cours de route, le processus meule précisément la surface pour donner à la pièce un aspect plus raffiné. Le meulage de précision crée une finition à la fois pratique et attrayante, ce qui en fait une technologie fiable pour une large gamme d'applications.
Table des matières
cabillotQu'est-ce que le meulage de précision ?
Le meulage de précision consiste à utiliser une meuleuse de précision pour enlever de la matière d'une pièce. Cette meuleuse de précision utilise une meule abrasive entraînée par un moteur électrique. Avec des vitesses allant de 150 à 15,000 13 tr/min, selon le projet, ces moteurs effectuent des coupes peu profondes pour produire des finitions, des formes et des dimensions fines. La rectification de précision est une solution pratique pour obtenir des tolérances serrées et des dimensions précises dans le processus de fabrication. Le procédé est également compatible avec une variété de matériaux, notamment les métaux, les céramiques et les minéraux. Si vous souhaitez un processus capable de produire des pièces aux dimensions spécifiées (en utilisant les matériaux mentionnés ci-dessus), alors la rectification de précision est idéale pour vous. Par exemple, les meuleuses de haute précision peuvent atteindre des tolérances de diamètre de +/- 1.3 microns à +/- 2.5 microns et des tolérances de rondeur de +/- 0.25 à 0.20 microns. De même, la rectification de précision permet également d'obtenir une précision dans les traitements de surface avec des tolérances allant de 0.81 à XNUMX microns.
Avantages du meulage de précision
Le meulage de précision est devenu une technologie de fabrication importante dans l’industrie manufacturière en raison de ses avantages. AN-Prototype répertorie les avantages de la rectification de précision :
Rentabilité et précision
Diverses industries exigent que les pièces soient fabriquées selon les dimensions conçues, sans aucune tolérance. Dans un certain sens, la rectification de précision est une technologie de traitement qui peut atteindre ce niveau de détail, garantissant la précision des pièces tout en offrant une méthode rentable de fabrication de différentes pièces. La plupart des fabricants de métaux utilisent des processus de meulage de précision pour créer des pièces complexes avec des mesures spécifiques dans des tolérances acceptables. De plus, les opérations de meulage contribuent à améliorer la productivité de fabrication de pièces précises tout en facilitant le contrôle de la constance de la qualité des pièces. Dans l’ensemble, le meulage de précision est un processus de fabrication efficace.
Alternatives de fabrication fiables
Les machinistes professionnels utilisent des processus de meulage de précision alors que d'autres processus de fabrication tels que fraisage CNC et Tournage CNC ne sont pas disponibles. Cela se produit généralement pour les raisons suivantes :
- Type de materiau
- Haut degré de qualité de finition de surface
- Les pièces doivent être fabriquées avec de petits diamètres et des tolérances serrées.
Types de technologie de rectification de précision
Il existe de nombreux types de processus de meulage de précision utilisés pour obtenir des états de surface et des dimensions de pièces précis dans diverses industries. Les caractéristiques des différents types de rectification de précision déterminent leurs applications respectives dans des projets d'usinage spécifiques. Par conséquent, il est essentiel que les fabricants sélectionnent l'opération de meulage de précision appropriée en fonction de la taille, de la forme, des caractéristiques de finition et de la productivité requise de la pièce pour obtenir des résultats optimaux. Voici quelques-uns des types de meulage de précision les plus courants.
Rectification sans centre
Rectification sans centre convient à la fabrication de pièces longues et fines. Ce processus élimine d'infimes quantités de matériau du diamètre extérieur ou du périmètre des petites pièces cylindriques pour obtenir une finition de surface spécifique. Dans la plupart des cas, les fabricants rapides utilisent la rectification sans centre pour améliorer la finition de surface des pièces tournées CNC afin d'obtenir une plus grande précision. Contrairement aux opérations traditionnelles de rectification du diamètre extérieur, la rectification sans centre ne maintient pas la pièce au centre ou entre les mandrins. En revanche, les meuleuses sans centre utilisent une lame fixe pour soutenir la pièce sur le diamètre extérieur.
De plus, la rectification sans centre utilise deux meules agissant simultanément : une meule abrasive et une meule de réglage. Même si les deux meules tournent dans le même sens, la vitesse de rotation de la meule est supérieure à la vitesse de rotation de la meule de réglage. Cela permet des opérations de rectification sans centre pour rectifier de très petites pièces. Les deux meules se déplacent à des vitesses différentes, une meuleuse de précision abrasive se déplaçant plus rapidement qu'une meuleuse de réglage.
Contrairement à d'autres processus de meulage, la pièce à usiner se déplace dans une meuleuse sans centre sans avoir recours à des accessoires ou à des moteurs.
Meulage à disque simple et double
Comme leurs noms l’indiquent, le meulage à disque unique et le meulage à double disque utilisent des disques simples et des disques doubles. Avec une meuleuse de précision à disque unique, la broche maintient généralement le disque de meulage verticalement, tandis que le mandrin serre la pièce en position. Les meuleuses à double disque sont disponibles en versions verticales et horizontales, qui peuvent toutes deux être utilisées pour une variété d'applications de meulage de précision.
Rectification cylindrique
La rectification cylindrique est également appelée rectification centrale. La rectifieuse utilisée dans ce processus comprend une meule de précision, deux centres pour maintenir la pièce, un mandrin pour entraîner la pièce et quelques autres fonctionnalités. Les sens de rotation du disque abrasif et de la pièce à usiner sont différents, ce qui facilite l'élimination des copeaux. Il existe deux types de rectification cylindrique, à savoir :
Meulage du diamètre intérieur
La technologie de meulage ID élimine l'excès de matériau du diamètre intérieur d'un trou, d'un tube ou d'un trou percé. Dans ce processus, le centre maintient la pièce à un point fixe et le mandrin fait tourner la pièce pour réduire son diamètre.
Rectification du diamètre extérieur
La fonction du meulage du diamètre extérieur est de meuler la surface extérieure de la pièce. Le centre maintient la pièce en place tandis que le mandrin fait tourner la pièce dans la même direction que le disque de meulage pour un meulage fin. Il convient de mentionner que pour que l’une de ces techniques soit adaptée à la rectification, la pièce doit être cylindrique.
Meulage de surface
La rectification superficielle de précision est une technique utilisée pour finir des surfaces planes afin de produire une surface lisse, donner à une pièce un aspect plus raffiné ou ajouter une fonctionnalité spécifique. Il s'agit d'utiliser une meule rotative recouverte de grains abrasifs grossiers pour éliminer les minuscules copeaux ou l'excès de matériau de la surface d'une pièce. En plus de la meule, une meuleuse plane comprend un mandrin et une table qui utilise des aimants pour maintenir le matériau en place. Lorsque les processus de tournage et de fraisage CNC ne sont pas assez précis pour fabriquer une pièce spécifique, les fabricants rapides se tournent vers les processus de rectification plane de précision comme une excellente alternative. En effet, les opérations de meulage peuvent atteindre des tolérances au niveau du micron et obtenir des finitions aussi basses que 0.2 microns. Il est important de noter que la qualité de la finition de surface obtenue par meulage de surface dépend de facteurs tels que la vitesse de la meule, l'avance, la taille de la meule, l'abrasif et le type de matériau.
De plus, le meulage de surface est idéal pour les matériaux où la ventouse magnétique saisit facilement le matériau sans obstruer la meule. Ces matériaux comprennent la fonte et de nombreuses qualités d'acier. D'autres matériaux tels que l'aluminium, le laiton et le plastique peuvent obstruer la meule, la rendant impossible à couper. Ainsi, seuls des machinistes professionnels peuvent réaliser des opérations de meulage superficiel sur ces matériaux.
Applications de meulage de précision
En raison des excellentes performances de la rectification de précision, ses applications couvrent de nombreuses industries qui nécessitent une fabrication minutieuse de pièces de haute qualité, notamment l'aérospatiale, l'automobile, le médical et l'électronique. Dans l’industrie aérospatiale, le meulage superficiel est utilisé pour préparer les aubes de turbine et d’autres composants à l’assemblage. Dans l’industrie automobile, il est utilisé pour préparer les blocs moteurs et autres pièces en vue d’un traitement ultérieur. Dans l’industrie médicale, le meulage de surface est utilisé pour préparer les instruments chirurgicaux et les implants à utiliser.
Industrie aérospaciale
De nombreuses pièces d’avion doivent être fabriquées avec soin et respecter des tolérances très strictes. Par exemple, les arbres de turbine des avions nécessitent des pièces rectifiées avec précision. Ces arbres de turbine servent de source d'énergie de secours en cas de dommage au moteur et nécessitent la précision et la cohérence qu'offre le meulage de précision.
Industrie automobile
Les pièces automobiles, en particulier les moteurs, doivent être fabriquées selon des dimensions précises, sinon elles peuvent entraîner des problèmes de sécurité dans le véhicule. Un exemple de pièce automobile nécessitant un meulage de précision est une culasse. Bien que le fraisage soit la technique typique pour fabriquer ces culasses, la rectification de précision convient également en raison de l'efficacité du processus.
industrie électrique
L'industrie électrique est un autre domaine qui nécessite des pièces fabriquées avec précision. Par exemple, les tranches semi-conductrices utilisées dans les composants électroniques nécessitent des processus de meulage de précision pour produire les films optiques utilisés dans ces tranches.
Conseils pour améliorer le meulage des surfaces
Certains ateliers de rectification de surfaces sont équipés de machines, de liquides de refroidissement et de capacités de dressage optimisés pour la fabrication en grand volume. Mais au fil du temps, nous avons dû faire face à des machines plus anciennes et à un manque de capacités en matière de liquide de refroidissement et de dressage des roues. Cela peut conduire à un processus de meulage inefficace et à une mauvaise qualité des pièces. AN-Prototype résume quelques conseils sur la sélection des meules et des astuces sur les paramètres de rectification qui peuvent aider à améliorer la qualité des pièces et à supprimer une partie de la complexité de la rectification de surface.
Choisissez des grains abrasifs plus croustillants
L’une des erreurs les plus courantes en matière de meulage de surfaces consiste à utiliser une meule dont le grain abrasif est trop durable. Si un grain abrasif durable est utilisé, plus de force est nécessaire pour briser le grain afin qu'une nouvelle pointe pointue soit exposée et que la coupe puisse continuer. Sinon, sous basse pression, les particules durables ne se briseront pas ; au lieu de cela, ils deviendront ternes et frotteront contre le métal à plusieurs reprises au lieu de le couper. Le frottement à haute fréquence provoque des vibrations, des brûlures ou une mauvaise finition de surface due à la chaleur.
Lors du meulage de surface, étant donné que la profondeur de coupe est même inférieure à 0.001 pouce, cela peut ne pas générer suffisamment de force pour briser efficacement les particules trop durables. Dans ce cas, la force est trop faible pour briser efficacement le grain, un parage est nécessaire pour réaffûter la meule et suffisamment de liquide de refroidissement est nécessaire pour refroidir la zone de meulage. Cependant, si le dressage et/ou le liquide de refroidissement ne sont pas disponibles, il est essentiel d'utiliser une meule avec un grain plus friable.
Choisissez la bonne meule
Bien que les meules en céramique soient considérées comme une technologie supérieure et offrent d'excellents taux d'enlèvement de matière, elles ne sont pas toujours idéales pour les applications de rectification de surfaces pour plusieurs raisons.
Les particules de céramique sont généralement légèrement plus durables que les particules d'oxyde d'aluminium traditionnelles. Même les particules de céramique très fragiles sont plus résistantes et plus difficiles à briser que les particules d’alumine très fragiles. Bien que ce soit l’une des raisons d’une mise à niveau de la céramique (car les particules céramiques plus résistantes lui permettent de durer plus longtemps et de ne pas se décomposer aussi rapidement), les meules en céramique sont en réalité trop durables pour les applications de meulage de surface pour les raisons indiquées ci-dessus.
Cela ne s'applique pas nécessairement à tous les types de meulage de surface/matériaux/pièces, mais si le processus de meulage utilisant une meule en céramique génère de la chaleur, vous aurez peut-être besoin de particules de céramique plus friables, ou vous pouvez passer entièrement aux particules d'alumine traditionnelles friables. Pourrait résoudre ce problème. problème.
Réduire la taille des pas
De nombreuses pièces rectifiées en surface ont une surface plus large qu'une meule. Par exemple, la pièce pourrait être une plaque d'aluminium de 10 pi x 10 pi rectifiée avec une meule de 5 pouces de large. Afin de meuler toute la surface, la meule doit effectuer plusieurs passes mobiles, ou coupes. Ces coupes peuvent toutes être réalisées dans la même direction, ou bien elles peuvent être meulées dans les deux sens, en alternant coupes supérieure et inférieure.
Lors de la réalisation de ces trajectoires de mouvement, il faut prévoir un léger dépassement d'une trajectoire de meulage à la suivante, ce qui signifie que la deuxième coupe chevauche légèrement la première pour assurer la continuité du meulage. Sans marche, certains matériaux entre les canaux peuvent ne pas être broyés si les canaux de broyage ne sont pas parfaitement alignés.
Sur la base des nombreuses années d'expérience d'AN-Prototype, dans ce cas, il est préférable d'avoir un pas plus petit, par exemple 20 % ou moins, pour minimiser la surface de la pièce à réaffûter. De plus, la réduction du nombre de pas nécessitera moins de passes pour meuler la pièce entière, réduisant ainsi le temps de cycle global, ce qui est un bonus supplémentaire !
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