Les acheteurs potentiels de nouvelles rectifieuses doivent comprendre les tenants et les aboutissants du processus abrasif, le fonctionnement du liant abrasif et les différentes formes de dressage des meules.
Ce billet de blog est adapté d'un article publié par Barry Rogers dans le numéro de novembre 2018 du supplément Machine/Shop du magazine Modern Machine Shop.
Dans le dernier article sur le thème des broyeurs, nous avons discuté de l'attrait de base des broyeurs et de la façon dont ils sont construits.Maintenant, nous examinons de plus près le fonctionnement du processus abrasif et ce que cela signifie pour les commerçants de nouvelles machines sur le marché.
Le meulage est une technologie de traitement abrasif qui utilise une meule comme outil de coupe.La meule est constituée de particules dures à arêtes vives.Lorsque la roue tourne, chaque particule agit comme un outil de coupe à un seul point.
Les meules sont disponibles dans une variété de tailles, de diamètres, d'épaisseurs, de tailles de grains abrasifs et de liants.Les abrasifs sont mesurés en unités de taille de particules ou de taille de particules, avec des tailles de particules allant de 8 à 24 (grossier), 30 à 60 (moyen), 70 à 180 (fin) et 220 à 1 200 (très fin).Les grades plus grossiers sont utilisés lorsqu'une quantité relativement importante de matériau doit être enlevée.Généralement, une qualité plus fine est utilisée après une qualité plus grossière pour produire une finition de surface plus lisse.
La meule est composée d'une variété d'abrasifs, y compris le carbure de silicium (généralement utilisé pour les métaux non ferreux) ;l'alumine (utilisée pour les alliages de fer à haute résistance et le bois ; les diamants (utilisés pour le meulage de la céramique ou le polissage final) ; et le nitrure de bore cubique (généralement utilisé pour l'alliage d'acier).
Les abrasifs peuvent en outre être classés comme liés, enduits ou liés au métal.L'abrasif fixe est mélangé avec des grains abrasifs et un liant, puis pressé en forme de roue.Ils sont cuits à haute température pour former une matrice vitreuse, communément appelée abrasifs vitrifiés.Les abrasifs appliqués sont constitués de grains abrasifs liés à un substrat souple (tel que du papier ou de la fibre) avec de la résine et/ou de la colle.Cette méthode est la plus couramment utilisée pour les ceintures, les feuilles et les pétales.Les abrasifs à liant métallique, en particulier les diamants, sont fixés dans la matrice métallique sous la forme de meules de précision.La matrice métallique est conçue pour s'user afin d'exposer les médias de broyage.
Le matériau ou le milieu de liaison fixe l'abrasif dans la meule et fournit une résistance de masse.Des vides ou des pores sont intentionnellement laissés dans les roues pour améliorer la distribution du liquide de refroidissement et libérer les copeaux.Selon l'application de la meule et le type d'abrasif, d'autres charges peuvent être incluses.Les obligations sont généralement classées comme organiques, vitrifiées ou métalliques.Chaque type offre des avantages spécifiques à l'application.
Les adhésifs organiques ou à base de résine peuvent résister à des conditions de meulage difficiles, telles que des vibrations et des forces latérales élevées.Les liants organiques sont particulièrement adaptés pour augmenter la quantité de coupe dans les applications d'usinage grossier, telles que le dressage de l'acier ou les opérations de coupe abrasive.Ces combinaisons sont également propices au meulage de précision de matériaux extra-durs (tels que le diamant ou la céramique).
Dans le meulage de précision de matériaux métalliques ferreux (tels que l'acier trempé ou les alliages à base de nickel), le liant céramique peut fournir d'excellentes performances de dressage et de coupe libre.Le liant céramique est spécialement conçu pour fournir une forte adhérence aux particules de nitrure de bore cubique (cBN) par le biais d'une réaction chimique, ce qui se traduit par un excellent rapport volume de coupe/usure de la meule.
Les clés métalliques ont une excellente résistance à l'usure et une excellente conservation de la forme.Ils peuvent aller des produits électrolytiques monocouches aux roues multicouches qui peuvent être rendues très solides et denses.Les roues à liant métallique peuvent être trop difficiles à porter efficacement.Cependant, un nouveau type de meule avec un liant métallique fragile peut être dressé de la même manière qu'une meule en céramique et a le même comportement de meulage à coupe libre avantageux.
Pendant le processus de meulage, la meule s'usera, deviendra terne, perdra sa forme de contour ou sa «charge» en raison des copeaux ou des copeaux collés à l'abrasif.Ensuite, la meule commence à frotter la pièce au lieu de la couper.Cette situation génère de la chaleur et réduit l'efficacité des roues.Lorsque la charge de la roue augmente, un broutage se produit, ce qui affecte la finition de surface de la pièce.Le temps de cycle augmentera.À ce moment, la meule doit être "habillée" pour affûter la meule, éliminant ainsi tout matériau restant sur la surface de la meule et redonnant à la meule sa forme d'origine, tout en apportant de nouvelles particules abrasives à la surface.
De nombreux types de dresseurs de meules sont utilisés pour le meulage.Le plus courant est un dresseur diamanté embarqué à point unique, statique, qui est situé dans un bloc, généralement sur la poupée fixe ou la poupée mobile de la machine.La surface de la meule passe à travers ce diamant à pointe unique, et une petite partie de la meule est retirée pour l'affûter.Deux à trois blocs de diamant peuvent être utilisés pour modifier la surface, les côtés et la forme de la roue.
La coupe rotative est maintenant une méthode populaire.Le dresseur rotatif est recouvert de centaines de diamants.Il est généralement utilisé pour les applications de meulage à avance lente.De nombreux fabricants trouvent que pour les processus qui nécessitent une production de pièces élevée et/ou des tolérances de pièces serrées, la coupe rotative est meilleure que la coupe en un seul point ou en grappe.Avec l'introduction des meules super abrasives en céramique, le dressage rotatif est devenu une nécessité.
Le dresseur oscillant est un autre type de dresseur utilisé pour les grandes meules qui nécessitent des courses de dressage plus profondes et plus longues.
Le dresseur hors ligne est principalement utilisé pour les meules éloignées de la machine, tout en utilisant un comparateur optique pour vérifier le profil de forme.Certaines meuleuses utilisent des machines d'électroérosion à fil pour dresser les meules à liant métallique qui sont encore installées sur la meuleuse.
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L'optimisation des cycles de meulage des lobes d'arbre à cames est traditionnellement moins basée sur la science que sur des suppositions éclairées et des tests de meulage approfondis.Désormais, un logiciel de modélisation thermique informatique peut prédire la zone où la combustion du lobe peut se produire pour déterminer la vitesse de travail la plus rapide qui ne causera pas de dommages thermiques au lobe et réduire considérablement le nombre de meulages d'essai nécessaires.
Deux technologies habilitantes - des meules super abrasives et une servocommande de haute précision - se combinent pour fournir un processus de meulage de contour similaire aux opérations de tournage externe.Pour de nombreuses applications de meulage OD de volume moyen, cette méthode peut être un moyen de combiner plusieurs étapes de fabrication en une seule configuration.
Étant donné que le meulage par fluage peut atteindre des taux d'enlèvement de matière élevés dans les matériaux difficiles, le meulage peut non seulement être la dernière étape du processus, mais aussi le processus.
Heure de publication : 02 août 2021