Chapitre 4 : La Rectification - PDF

Chapitre 4: La Rectification Procédés 1 Dr.-Ing. Haitem Hichri  La Rectification - Généralités Dans le cas de la rectification, l’enlèvement de matière se fait à l’outil meule, tournant à grande vitesse (de coupe), par abrasion des surfaces avec les grains co...

Chapitre 4: La Rectification Procédés 1 Dr.-Ing. Haitem Hichri  La Rectification - Généralités Dans le cas de la rectification, l’enlèvement de matière se fait à l’outil meule, tournant à grande vitesse (de coupe), par abrasion des surfaces avec les grains coupants agglomères qui constituent l’outil. Précisions obtenues :  Diamétrales: intervalles de tolérance de qualité 5 à 7.  Etat de surface: entre 3,2 et 0,05 (rugosité Ra). Profondeurs de passe : 0,1 mm maximum. Les surfaces à rectifier sont souvent au préalable usinées et peuvent avoir subi des traitements thermiques (dureté superficielle accrue). 2  Les meules de rectification Les cristaux d'abrasifs, orientés et agglomérés en solide de révolution, constituent des meules. La désignation complète d'une meule abrasive comprend, dans l'ordre, l'indication de sa forme, de ses dimensions et la spécification de la nature du produit. La forme et les dimensions d'une meule sont fonction du mode de travail envisagé, de la forme et des dimensions des surfaces à réaliser. 3  Les meules de rectification  La spécification d’une meule est fonction de ses éléments constitutifs: la matière abrasive (les grains abrasifs), la structure (les vides) et le liant (agglomérant ).  Les meules les plus différentes sont fabriquées en choisissant et en assemblant ces trois éléments. 4  Les meules de rectification La matière abrasive :  Les grains abrasifs doivent être durs et résistants.  Son choix dépend de la matière à usiner.  Il existe quatre catégories de matières abrasives: 5  Les meules de rectification La grosseur du grain : son choix dépend du degré de finition et de dureté du matériau :  grain gros : ébauches, matériaux ductiles ;  grain fin : finition, matériaux durs ; 6  Les meules de rectification La structure : elle caractérise la porosité de la meule grâce à un code normalisé de chiffres variant de 0 à 14 (plus le nombre est grand, plus les grains d’abrasif sont espacés).  Les vides sont chargés d’évacuer les copeaux et de transporter le lubrifiant réfrigérant jusqu’à la pièce.  Structure ouverte (très poreuse): ébauches, matériaux tendres, grandes surfaces en contact ;  Structure fermée (peu poreuse): finitions, matériaux durs. 7  Les meules de rectification Le liant ou agglomérant : Le liant est nécessaire pour tenir ensemble les grains abrasifs de la meule. Il détermine la dureté, la résistance et la capacité de coupe de la meule. Le grade : c'est la ténacité du liant; noté par lettres allant de A à Z.  On utilise plutôt des meules tendres pour les matériaux durs et inversement.  Lors de la rectification de matériaux durs avec des meules souples, les grains abrasifs se cassent plus tôt, on dispose ainsi de nouveaux grains coupants à utiliser. On parle alors de «phénomène d’auto-affûtage». 8  Les meules de rectification Le diamantage : Opération qui consiste à régénérer la forme de la meule. 9  Machine de rectification Rectifieuse Plane A - Bâti B - Manivelle du réglage C - Broche porte-meule D - Tableau de commande E - Manivelle pour l’avance transversale F - Manivelle pour l’avance longitudinale G - Appareil pour le diamantage La position de l'axe de la broche de la machine peut être: verticale, horizontale ou orientable. 10  Machine de rectification Rectifieuse Cylindrique 11  Les opérations de rectification La rectification cylindrique et conique : rectification extérieure Cas des pièces longues montées entre pointes La pièce tourne dans le même sens que la meule ; au point de contact, la vitesse relative de travail, qui doit être de l’ordre de 30 m/s, est la somme des deux vitesses périphériques. Rectification cylindrique extérieure 12  Les opérations de rectification La rectification cylindrique et conique : rectification extérieure Afin d’usiner toute la surface, la pièce:  si elle est relativement légère, reçoit le mouvement d'avance, qui est un balayage ;  si elle est lourde, c’est la meule qui opère ce mouvement. 13  Les opérations de rectification La rectification cylindrique et conique : rectification extérieure  L'axe de la pièce est parallèle à celui de la meule pour la rectification cylindrique et les deux axes sont concourants pour les opérations de rectification des cônes.  Pour des pièces dont la longueur d'usinage est supérieure à dix fois le diamètre il est nécessaire d’utiliser une lunette pour soutenir la pièce. 14  Les opérations de rectification La rectification en plongée:  Cette opération s'applique aux surfaces de longueur (à rectifier) inférieure à deux diamètres.  Le mouvement de pénétration est donné à la meule, qui joue le rôle d'un outil de forme.  Pièces courtes: montage se fait en mandrin.  Pièces longues: montage entre-pointes. 15  Les opérations de rectification La rectification en plongée:  La rectification d'un tourillon nécessite un dégagement de meule.  Avec une meule dressée dont l'axe est concourant à celui de la pièce on obtient le tourillon et son épaulement avec un raccordement qui évite l'affaiblissement de la pièce. Rectification d'un tourillon 16  Les opérations de rectification La rectification cylindrique / conique sur pièces courtes de grand diamètre  Dans ce cas l'axe de la pièce, placée sur la table tournante, est vertical. Le porte meule s'oriente et se déplace (Mp) sur une traverse de la machine. Rectification des pièces courtes à grand diamètre 17  Les opérations de rectification La rectification cylindrique et conique : rectification intérieure  Les pièces montées en l'air peuvent être fixées en mandrin de la machine.  Les pièces longues sont soutenues par une lunette rigide placée le plus près possible de la surface à rectifier. La rectification d'alésages cylindriques  L'axe de la pièce et celui de la meule sont parallèles.  La meule est cylindrique et elle reçoit dans la plupart du temps le mouvement d'avance. Rectification intérieure d'alésage cylindrique avec meule comportant un dégagement 18  Les opérations de rectification La rectification cylindrique et conique : rectification intérieure La rectification d'alésages coniques  Pour ce type d'usinage l'axe de la pièce et l'axe du meule sont concourants.  La meule est cylindrique.  Le mouvement d'avance est donné soit à la pièce soit à la meule. 19  Les opérations de rectification La rectification d'alésages cylindriques de grand diamètre sur une rectifieuse planétaire  Les pièces de ce type sont lourdes, on ne peut pas les mettre en rotation (risque d’alésage excentré).  La meule reçoit le mouvement de coupe Mc plus un mouvement planétaire Mc’ autour de l'axe de l'alésage.  Le mouvement de pénétration est également donné à la meule. La rectification d'alésages cylindriques de grand diamètre 20  Les opérations de rectification La rectification d'alésages coniques de grand diamètre sur une rectifieuse planétaire  La meule reçoit le mouvement de coupe Mc plus un mouvement planétaire Mc’ autour de l'axe de l'alésage.  Le travail d'un alésage conique est identique à celui de rectification des cônes extérieurs de grand diamètre. La rectification d'alésages coniques de grand diamètre 21  Les opérations de rectification La rectification d'épaulements extérieurs  Pour la rectification d'épaulements une meule assiette doit être utilisée. Utilisation de meule assiette pour la rectification des épaulements 22  Les opérations de rectification La rectification d'épaulements intérieurs  Pour les épaulements intérieurs le mouvement d'avance est donné à la meule boisseau. Rectification des épaulements intérieurs avec meule comportant un dégagement 23  Les opérations de rectification La rectification en bout  Le travail en bout est identique au travail d'épaulement intérieur.  Pour ce type d'usinage l'axe de la pièce et l'axe du meule sont parallèles.  Le mouvement d'avance est donné à la meule boisseau. La rectification en bout. 24  Les opérations de rectification La rectification cylindrique sans pointe, ou procédé « centerless »  Elle permet de rectifier des pièces très longues impossible à prendre entre pointes..  Elle s’applique pour la rectification extérieure et intérieure.  La machine comporte : — une meule de grand diamètre, dite « meule de travail » ; — une meule plus petite, dite « meule d’entraînement » ; — une réglette-support en alliage dur, disposée entre ces deux meules.  La pièce repose simplement sur la réglette-support.  La pièce tourne en sens inverse des deux meules de travail et d’entraînement.  La meule de travail tourne à la vitesse convenable de travail (vitesse périphérique : de 25 à 30 m/s).  La meule d’entraînement, qui tourne à faible vitesse, de 20 à 40 tr/mn, détermine la vitesse de rotation de la pièce. 25  Les opérations de rectification La Rectification cylindrique intérieure sans pointe  Son principe est analogue à celui de la rectification extérieure sans pointe.  Le guidage s’effectue par la surface extérieure de la pièce, qui est maintenue constamment en appui sur des galets convenablement disposés.  Un de ces galets sert d’entraîneur.  La meule est montée à l’extrémité d’une broche porte-meule, tournant à grande vitesse, et travaille à l’intérieur de la pièce au droit du galet d’entraînement.  Les sens de rotation sont tels que la meule et la pièce tournent dans le même sens.  On rectifie de cette façon des cuvettes de roulements à billes. 26  Les opérations de rectification La rectification plane tangentielle  Si la meule est moins large que la largeur de le pièce, en plus du mouvement d'avances donné à la pièce la meule va recevoir un mouvement de balayage. 27  Les opérations de rectification La rectification plane frontale (travail en bout)  Si la meule est plus large que la surface à rectifier deux mouvements seulement sont nécessaires pour engendrer la surface : le mouvement de coupe de la meule et le mouvement Rectification plane avec d'avance de la pièce. meule boisseau plus large que la surface à rectifier 28  Les opérations de rectification La rectification avec meule de forme ou meule profilée Ces types des meules sont employées pour la rectification de surfaces associées. Rectification des surfaces associées 29  Les opérations de rectification La rectification avec meule assiette Des machines à rectifier à plusieurs têtes orientables permettent, à l'aide des meules assiettes, l'obtention de surfaces associées (ex : rectification des glissières). Rectification de glissière Rectification de glissière 30