Qu’est-ce qu’une rectifieuse ?
Une rectifieuse (en anglais : grinding machine, grinder) est une machine-outil qui permet d’effectuer des finitions de précision en mettant une pièce en contact avec une meule tournant à grande vitesse et en rasant la surface. Il en existe de nombreux types différents, en fonction de la combinaison du mouvement de la meule et de la pièce à usiner. Il existe notamment des machines pour les diamètres intérieurs et extérieurs des cylindres, les surfaces planes et les engrenages.
Les rectifieuses se caractérisent par leur capacité à usiner des matériaux durs, tels que l’acier trempé et l’acier allié spécial, difficiles à couper normalement. Les machines qui travaillent en ajustant précisément le volume d’usinage par l’opération de la machine sont appelées rectifieuses de machines et se distinguent des rectifieuses dites libres.
Les rectifieuses libres sont régies par la loi japonaise sur la santé et la sécurité au travail. Les travailleurs doivent suivre une formation spéciale pour les meuleuses lorsqu’ils remplacent les meules ou effectuent des opérations d’essai lorsqu’ils remplacent les meules.
Utilisations des rectifieuses
Les rectifieuses sont principalement utilisées pour la finition de la surface des pièces. Après l’usinage primaire et secondaire de la forme et de la précision par découpage, la rectification est effectuée pour finir les dimensions et les propriétés de la surface à un degré plus élevé de précision.
Les exemples incluent les vilebrequins, les arbres à cames, les engrenages, les vis, les cannelures, les outils, la rectification en gabarit et les rouleaux. Elles sont également utilisées pour l’usinage du verre, de la bijouterie et de la céramique.
Principe de la rectifieuse
Les rectifieuses utilisent des meules pour enlever la surface de la pièce à usiner afin de réaliser un usinage de précision. La meule utilisée est composée de grains abrasifs solidifiés par un liant et comporte de nombreux pores à l’intérieur. Les grains abrasifs agissent comme des arêtes de coupe pendant l’usinage, et pendant l’usinage, ils se détachent de l’agent de liaison et sont éjectés avec les copeaux.
Dans une rectifieuse, le processus de décollement et d’éjection est constamment répété et de nouveaux grains abrasifs sont constamment utilisés, ce qui permet d’obtenir une surface usinée très propre. Les rectifieuses permettent un usinage de haute précision avec de très petites avances. L’usinage répétitif avec des meules à des vitesses périphériques élevées génère beaucoup de chaleur.
C’est pourquoi la meule est constamment refroidie par l’application continue d’un fluide de travail ou d’un produit similaire. Les rectifieuses nécessitent une faible profondeur de coupe, ce qui présente l’inconvénient d’allonger les temps d’usinage par rapport à d’autres méthodes d’usinage.
Types de rectifieuses
Il existe plusieurs types de rectifieuses, en fonction de l’objectif du processus de rectification et de la forme de la pièce à usiner.
1. Rectifieuses pour surfaces planes
La pièce est fixée sur une table qui se déplace dans les directions avant-arrière et gauche-droite. La partie plane de la pièce est ensuite rectifiée à l’aide d’une meule en rotation.
2. Rectifieuses cylindriques
La périphérie de la pièce cylindrique est rectifiée. La pièce est déplacée de gauche à droite et la meule de haut en bas. La meule et la pièce tournent à grande vitesse pendant le meulage de la circonférence extérieure.
3. Rectifieuses intérieures
La surface interne d’une pièce cylindrique est rectifiée. La pièce fixe est mise en rotation à grande vitesse et le meulage est effectué à l’aide d’une meule insérée dans un trou de la pièce.
4. Rectifieuses sans centre
Ces machines rectifient des pièces cylindriques ou en forme de cylindre. Également appelées rectifieuses sans centre, elles rectifient en plaçant la pièce entre deux meules ayant des vitesses de rotation différentes. Comme la pièce peut être déplacée dans le sens axial sans être fixée et qu’un travail continu peut être effectué, cela présente l’avantage d’augmenter la productivité.
Autres informations sur les rectifieuses
1. Meules sur les rectifieuses
Lors du meulage à l’aide d’une rectifieuse, un outil appelé “meule” est nécessaire. La meule se compose de trois éléments : les grains abrasifs, le liant et les pores. Les grains abrasifs sont utilisés pour racler les grains abrasifs. Les grains abrasifs usés tombent naturellement et de nouveaux grains abrasifs apparaissent à la surface.
Les grains abrasifs servent à gratter l’objet. L’agent liant lie les grains abrasifs entre eux et régule les performances de la meule. Les pores permettent d’évacuer les copeaux afin d’éviter le colmatage et de réduire la chaleur générée par la meule.
Les grains abrasifs sont des particules de matériau dur qui servent à meuler les métaux et les matériaux difficiles à couper. L’alumine (oxyde d’aluminium) et le carbure de silicium sont couramment utilisés. L’alumine est utilisée pour le meulage de l’acier et des métaux non ferreux, tandis que le carbure de silicium est utilisé pour les métaux non ferreux. Pour les matériaux difficiles à couper, l’on utilise des grains abrasifs diamantés ou CBN (nitrure de bore cubique).
Les liants sont des adhésifs utilisés pour durcir les grains abrasifs entre eux. Il en existe trois types : à base de céramique, à base de résine et à base de métal. Les meules fabriquées dans différents matériaux sont sélectionnées en fonction de l’objectif de l’usinage, comme les meules à base de céramique “vitrifiées” pour le meulage de précision, les meules à base de résine “résinoïdes” pour une large gamme d’opérations de meulage et de finition, et les meules à base de métal “métalliques” pour le meulage et le découpage grossiers.
2. Mandrin de la rectifieuse
Le mandrin utilisé pour fixer la pièce à la rectifieuse dépend du type de rectifieuse. Les meuleuses de surface coupent des matériaux rectangulaires, le mandrin est donc un mandrin de table. La pièce est aspirée et maintenue en place par un mandrin magnétique tel qu’un aimant ou un mandrin à vide.
Dans le cas des rectifieuses cylindriques, les deux centres du matériau sont fixés en place afin d’usiner la pièce cylindrique de manière à en réduire le diamètre. Dans le cas des rectifieuses intérieures, l’extrémité du matériau est montée sur un mandrin à trois ou quatre mors, comme sur un tour, pour être usinée.