Définition et guide du processus de finition de surface de précision

L'affinage est un procédé d'usinage abrasif de précision essentiel pour obtenir une finition de surface supérieure, une précision dimensionnelle exacte et une forme géométrique optimale,particulièrement sur les surfaces cylindriques internes telles que les foragesIl s'agit d'une étape de finition vitale après les opérations d'usinage initiales telles que le forage, le forage ou le meulage.Connu sous le nom d'aiguille ou de mandrin, qui comporte généralement une ou plusieurs pierres ou bâtons abrasifs qui sont tournés et simultanément réciproques le long de la longueur de la surface de la pièce.exécuté dans le cadre d'uneLa pression légère permet à l'aiguilleuse d'éliminer méticuleusement une quantité minimale de matériau, souvent dans la gamme des microns, améliorant ainsi les caractéristiques de la surface.

Les principaux objectifs du procédé d'affûtage sont triple: améliorer la précision géométrique de l'aiguille (corriger les erreurs comme l'arrondissement, le cône et la droiture),pour obtenir une taille finale précise dans des tolérances serréesCette texture de surface est généralement un motif "cross-hatch",qui est essentiel dans des applications telles que les bouteilles de moteur car il est conçu pour retenir l'huile de lubrification, réduisant le frottement et l'usure tout en améliorant les performances d'étanchéité.

Le guide du processus d'affinage

Le processus d'affûtage est minutieusement exécuté sur des machines spécialisées, qui peuvent être verticales ou horizontales, selon la géométrie de la pièce et les exigences de production.Le processus implique plusieurs étapes et composants essentiels travaillant en concert pour obtenir la finition de précision souhaitée.

1. Installation de la machine et de l'outil:La pièce à usiner, telle qu'un bloc de cylindre moteur ou un manchon hydraulique, est fixée solidement sur la machine.le matériau de la pièce (e)L'outil d'affûtage est équipé de pierres abrasives, souvent liées à des matériaux tels que l'oxyde d'aluminium, le carbure de silicium,ou des superabrasifs tels que le nitrure de bore cubique (CBN) ou le diamant pour les matériaux plus dursLa taille du gravier des pierres est choisie en fonction de l'étape du procédé:plus rugueux pour l'élimination initiale du stock (broyage/semi-finition) et plus fin pour la finition finale de la surface (finition/polissage).

2- Mouvement et pression contrôlés:Le noyau du processus d'affûtage est le mouvement contrôlé de l'outil.la rotation (à basse vitesse) et la réciprocité (mouvement aller-retour) le long de l'axe de la fenteAu fur et à mesure que l'outil tourne et se retourne, les pierres abrasives sont élargies vers l'extérieur par un mécanisme contrôlé (hydraulique ou mécanique) pour appuyer sur la surface interne de la fente.Cette pression contrôlée est légère mais constanteLes vitesses de rotation et de réciprocité sont synchronisées avec précision pour produire le motif de traverse caractéristique,avec l'angle de la trappe transversale comme paramètre critique pour une rétention optimale de lubrification.

3- Retrait de matériau et correction géométrique:L'action de rotation et de réciprocité des pierres abrasives élimine systématiquement le matériau de la surface interne.ce qui signifie que son mouvement est guidé par la surface de forage existante plutôt que par la broche de la machineCette caractéristique unique permet aux longues pierres abrasives de surmonter les imperfections localisées, en concentrant l'action de coupe sur les points les plus élevés et en " moyennant progressivement " les erreurs géométriques.Grâce à cette action contrôlée, le procédé corrige des inexactitudes telles que l'ovalité (hors de la rondeur), la forme du tonneau ou du sablier (taper) et la vague (erreurs de droiture).souvent juste assez pour nettoyer le trou et corriger la géométrie.

4. Application du liquide de finition:Un flux continu d'huile ou de liquide de refroidissement est essentiel tout au long du processus.lubrifie l'interface entre les pierres et la pièce pour assurer une coupe en douceurIl est essentiel d'éliminer efficacement les épaves, car les pierres obstruées cesseront de couper les points hauts,arrêter la correction d'erreur et potentiellement endommager la surface.

5- Finition et mesure par étapes:Pour les applications de haute précision, le processus d'affûtage est souvent effectué en plusieurs étapes.suivie de pierres de gravier progressivement plus fines pour la semi-finition et la finition finaleCette progression assure l'élimination des dommages sous-terrestres laissés par les abrasifs plus grossiers et permet d'obtenir la finition fine souhaitée.souvent mesurée en termes de Ra (moyenne rugosité) ou de Rk (profondeur de rugosité du noyau)Une mesure régulière en cours d'exécution à l'aide de jauges d'air ou de sondes est essentielle pour surveiller la taille du trou et assurer le respect de tolérances dimensionnelles strictes, souvent spécifiées en microns.

6. Poussée de plateau pour une finition de surface avancée:Dans de nombreuses applications modernes, en particulier dans l'industrie automobile, une étape supplémentaire appelée affûtage de plateau est effectuée. This process uses very fine or specialized finishing tools to lightly shave or flatten the 'peaks' of the initial cross-hatch pattern while leaving the 'valleys' (the cross-hatch structure) intact for oil retentionCette surface "plateau" augmente la surface de roulement, réduit le temps de rupture pour les pièces d'accouplement telles que les anneaux de piston et prolonge considérablement la durée de vie du composant.

Les avantages du miel:L'affinage est très apprécié pour sa capacité à atteindre une précision dimensionnelle exceptionnellement élevée (tolérances souvent inférieures à quelques microns), une forme géométrique supérieure (vraie rondeur et droiture),et un fonctionnelSa nature autocorrigeante le rend très efficace pour les longs trous et son élimination minimale de matériaux est idéale pour les composants coûteux ou traités thermiquement.

Les inconvénients du miel:Le procédé est principalement limité aux surfaces cylindriques internes, bien qu'il existe quelques applications d'affûtage externes.Les investissements initiaux peuvent être élevés.En outre, le taux d'enlèvement des matières est par nature lent, ce qui le rend impropre à l'enlèvement primaire des stocks.La gestion et la filtration efficaces du liquide et de l'écorce sont essentielles et nécessitent un entretien spécialEn dépit de ces limites, l'affûtage reste un procédé indispensable pour la fabrication de pièces où la précision absolue et la finition fonctionnelle de la surface sont primordiales, comme dans l'hydraulique aérospatiale,moteurs à combustion interne, et des roulements de précision.