Les rectifieuses rotatives de surface avancées offrent des « possibilités infinies » et des tolérances plus strictes

Aug 18, 2023

Les ateliers d'usinage qui meulent des surfaces métalliques ou en alliage à plat pour enlever de la matière ou obtenir une épaisseur précise ont désormais des "possibilités infinies" pour améliorer leur précision ainsi que la vitesse et le contrôle de la production avec des unités automatisées plus avancées.

Les rectifieuses planes rotatives d'aujourd'hui offrent des capteurs et des commandes sophistiqués qui peuvent atteindre de manière fiable des tolérances dimensionnelles plus strictes, la planéité, le parallélisme et la finition de surface en beaucoup moins de temps. L'équipement peut être utilisé pour rectifier des métaux plats, des alliages et des céramiques à des dimensions précises avant le polissage.

Le contrôle de l'opérateur sur le processus est inégalé avec ces nouveaux broyeurs automatisés. Les utilisateurs peuvent saisir les exigences spécifiques, par exemple : 712 tr/min sur la broche, 22 tr/min sur la table, avec une vitesse de descente de 0,003 pouce par minute et un certain cycle de temporisation. Essentiellement, la machine peut être programmée pour répondre à presque toutes les exigences.

Par rapport aux équipements de meulage traditionnels avec des commandes manuelles qui nécessitent des machinistes expérimentés connaissant les nuances de chaque machine, ces unités automatisées produisent systématiquement des pièces de meilleure qualité en moins de temps. En conséquence, un nombre croissant d'ateliers d'usinage installent de nouvelles meuleuses qui peuvent être utilisées par du personnel moins expérimenté tout en obtenant les résultats souhaités.

Dans les ateliers d'usinage qui travaillent avec des métaux et des alliages, des facteurs tels que l'épaisseur, le parallélisme et l'état de surface sont souvent dictés dans les spécifications. Le meulage est également souvent utilisé pour éliminer des quantités importantes de matériau afin d'amener une feuille ou une plaque de stock à des dimensions précises.

Pour ce faire, les ateliers d'usinage utilisent principalement des rectifieuses planes avec une table alternative et une broche horizontale qui fait tourner la meule. Cependant, le processus est très lent.

"Les meuleuses de table alternatives sont précises, mais le taux d'enlèvement de matière est lent et plusieurs passages sont nécessaires", a déclaré Erik Lawson, directeur de l'ingénierie chez DCM Tech, basé à Winona, dans le Minnesota, un concepteur et constructeur de meuleuses de surface rotatives industrielles.

Les meuleuses planes rotatives plus anciennes sont une autre option, mais peuvent être problématiques entre les mains d'opérateurs moins expérimentés. Avec un contrôle limité des vitesses de broche ainsi que des commandes manuelles, les équipements plus anciens nécessitent des opérateurs sophistiqués capables de prendre en compte des calculs complexes. Une expertise et une expérience considérables sont nécessaires, ce qui peut être un défi lorsque des opérateurs qualifiés prennent leur retraite.

Dans les meuleuses de surface à table rotative à broche verticale modernes, la table tourne avec la pièce fermement maintenue en place sous une broche verticale. Le meulage n'est pas effectué par le bord périphérique de la meule mais par tout le diamètre de la surface abrasive, ce qui facilite les performances et la régularité du meulage.

"Avec les rectifieuses planes à table rotative, toute la pièce passe à travers la meule, ce qui est plus efficace que les meuleuses à table alternative qui peuvent avoir des pièces plus larges que la meule", a expliqué Lawson.

Aujourd'hui, les rectifieuses planes sont conçues avec des capteurs et des commandes beaucoup plus avancés qui maintiennent automatiquement des tolérances très serrées, éliminant la matière jusqu'à un dix-millième de pouce de l'épaisseur finale. La technologie numérique permet une interface avec des commandes tactiles faciles à utiliser. Lorsqu'ils sont combinés à l'automatisation, les opérateurs de rectifieuses planes ne sont plus tenus d'être des personnes hautement qualifiées.

Par exemple, les unités rotatives telles que l'IG 280 SD de DCM Tech, avec une table à vitesse variable de 24" et un moteur de broche de meulage à vitesse variable de 20 HP, permettent à pratiquement n'importe qui de faire fonctionner une unité. Un exemple d'innovation disponible dans ce modèle implique l'automatisation du contact initial entre la meule abrasive et la pièce, qui devait généralement être affiné par l'opérateur. Lorsque la machine détecte que la meule a touché la pièce, elle démarre automatiquement le cycle de meulage.

"La détection automatique des pièces élimine le besoin pour l'opérateur d'effectuer des 'touches manuelles' chronophages et sujettes aux erreurs, où il alimente manuellement la machine [de meulage] jusqu'à ce qu'elle touche juste la surface de la pièce avant de reculer et de la redémarrer ", a déclaré Lawson.

En ce qui concerne l'efficacité de la production, les rectifieuses planes rotatives avancées sont également beaucoup plus rapides que les rectifieuses alternatives car les unités peuvent se rapprocher beaucoup plus des dimensions précises requises avant toute étape de finition. Cette capacité peut réduire voire éliminer certaines étapes de rodage et de polissage.

Avec une rectifieuse de surface conventionnelle, si un matériau d'épaisseur standard doit être meulé, un opérateur s'arrêterait avant l'élimination requise et laisserait une surface non polie. L'utilisation d'une autre machine était souvent nécessaire pour enlever le matériau restant, mais cela peut prendre beaucoup de temps et de travail.

« Une rectifieuse plane rotative termine généralement le travail d'une rectifieuse alternative en une fraction du temps. Pour la fabrication de blocs de carbure, un équipementier a pu documenter une amélioration de 14 fois du temps de cycle en remplaçant une rectifieuse alternative par une rectifieuse plane rotative DCM », a noté Lawson.

Le processus atteint également un débit élevé et élimine la variabilité, ce qui permet aux ateliers d'usinage d'obtenir des pièces finales de haute qualité, lot après lot.

De plus, les commandes programmables de l'interface homme-machine permettent aux opérateurs de saisir pratiquement n'importe quelle exigence sur un écran tactile. Cette capacité améliore la flexibilité du traitement en atelier, il est donc facile d'ajuster n'importe quel facteur de meulage pour éviter qu'un problème ne se reproduise.

Pour les processus de routine, l'utilisation d'une variété de "recettes" de broyage avec des ensembles de paramètres pour des pièces spécifiques peut accélérer davantage la production, améliorer la qualité et faciliter un changement rapide.

"Différentes recettes de broyage peuvent être définies pour différents clients, types de matériaux ou même numéros de pièces, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de saisir une programmation ou des données complexes au début de chaque travail", a déclaré Lawson. "Une nouvelle recette peut être créée pour les variations de travail, comme une finition ou un nombre de pièces différent."

La meuleuse peut également être programmée pour prendre des mesures correctives lors des passages suivants si la pièce est un peu décalée lors du premier passage. Il n'est pas nécessaire de saisir la pièce à usiner et de la mesurer après chaque mouvement comme avec les machines plus anciennes.

Selon Lawson, l'automatisation fournie par les meuleuses rotatives avancées permet aux opérateurs de configurer la machine et de s'occuper ensuite d'autres tâches. La machine n'a pas besoin d'être surveillée en permanence car elle dispose d'un contrôle de charge intégré.

"La surveillance de la charge permet à l'utilisateur de définir des limites afin que la machine ne surcharge pas la pièce à rectifier ou ne surcharge pas la broche. Si quelque chose d'un peu inhabituel se produit, elle peut continuer sans interruption ni arrêt."

Lawson a ajouté que les unités automatisées contribuent également à un environnement d'atelier plus sûr et plus propre, car le meulage est effectué sous une enveloppe fermée qui contient les débris et les empêche de pénétrer dans la zone de travail.

À mesure que les tolérances pour le meulage des métaux et des alliages deviennent plus strictes et que les exigences de production deviennent plus exigeantes, les ateliers d'usinage qui tirent parti des rectifieuses planes rotatives avancées et automatisées surpasseront leurs rivaux même si les opérateurs expérimentés prennent leur retraite, a affirmé Lawson.

"Avec les meuleuses planes rotatives automatisées, un machiniste peut être formé pour être compétent dans l'utilisation de l'équipement avant le déjeuner le premier jour", a conclu Lawson. "Cela ne prend que quelques heures de formation, pas des décennies d'expérience comme avec les machines plus anciennes." Il a ajouté que des systèmes intégrant une automatisation complète sont en cours de développement et utiliseront un robot pour charger, configurer et faire fonctionner des pièces sans opérateur à proximité.

Connecte-toi avec nous