Qu’est-ce qu’une affûteuse d’outil ?
Les affûteuses d’outils sont des machines utilisées pour réaffûter et restaurer le tranchant des outils de coupe qui ont perdu leur tranchant après un certain temps de coupe.
Les affûteuses d’outils sont parfois simplement appelées affûteuses. Les outils de coupe comprennent les forets, les fraises en bout, les fraises à surfacer et les fraises à fraiser.
Il existe différents types d’affûteuses en fonction du type d’outils à affûter, chacune d’entre elles étant utilisée de manière spécialisée. Il s’agit en particulier des affûteuses de forets, des affûteuses de fraises et des affûteuses de fraises-mères mais il existe aussi une affûteuse d’outil universelle, pouvant affûter de nombreux types d’outils. Une large gamme d’équipements auxiliaires permet de les utiliser pour de nombreux types d’outils différents.
Utilisations des affûteuses d’outils
Les affûteuses d’outils sont utilisées pour réaffûter les outils de coupe.
Les affûteuses d’outils universelles, qui permettent une utilisation polyvalente, peuvent ne pas être en mesure de réaffûter des outils tels que les fraises à géométrie complexe. De plus, elles nécessitent généralement un affûtage manuel, ce qui requiert des compétences spécifiques.
En revanche, grâce aux innovations technologiques, il est désormais possible de procéder à l’affûtage automatique d’outils à géométrie complexe avec l’avènement des affûteuses CNC, où plusieurs axes sont contrôlés par commande numérique. Un affûtage stable peut être obtenu en sélectionnant les conditions de recherche et les meules appropriées. En faisant pivoter librement la broche de la meule, une large gamme d’outils peut être affûtée en un seul serrage pour une finition de haute qualité.
Principe des affûteuses d’outils
Les affûteuses d’outils affûtent la surface des outils qui ont perdu leur tranchant en plaçant progressivement l’outil contre une meule tournant à grande vitesse. Ces procédés permettent de retrouver l’affûtage.
Les outils de géométrie courante, tels que les fraises, les alésoirs et les tarauds, peuvent être affûtés rapidement sur les affûteuses d’outils universelles, car ces outils ne nécessitent pas de programmation complexe et peuvent être affûtés manuellement. Toutefois, pour l’affûtage régulier d’un grand nombre d’outils à géométrie complexe, les affûteuses d’outils à commande numérique sont préférées.
Avec les affûteuses d’outils universelles, deux ou trois axes doivent être actionnés manuellement et simultanément, ce qui requiert des compétences spécifiques. Il existe également des affûteuses d’outils à commande numérique simplifiées, dans lesquelles un seul axe est commandé par la commande numérique afin de simplifier le processus de rectification. La rectification peut être effectuée sans l’intervention d’opérateurs qualifiés si seule la broche principale est commandée par CN. C’est le cas pour la forme en spirale des surfaces de dégagement et de coupe sur la circonférence extérieure d’une fraise en bout ou la forme en spirale des surfaces de coupe et de dégagement d’une fraise en bout à billes R.
Types d’affûteuses d’outils
Les trois types d’affûteuses d’outils les plus courants sont les suivants :
1. Les affûteuses d’outils universelles
Les affûteuses d’outils universelles sont utilisées pour le meulage des forets courants, des fraises en bout, etc. Les affûteuses d’outils possèdent de nombreux axes de réglage qui permettent d’adapter la structure et la forme de l’outil à affûter à différentes formes, diamètres, longueurs et conditions d’arête de coupe. Cependant, la connaissance de l’outil à rechercher est nécessaire. Il faut également savoir utiliser correctement les nombreux axes de réglage.
2. Les affûteuses d’outils CNC
Les affûteuses d’outils CNC, dont la méthode permet de déplacer plusieurs axes simultanément ou conjointement, sont actuellement les plus utilisées pour l’usinage d’outils courants. Les plus modernes d’entre elles possèdent des fonctions de mesure de la forme de l’outil rectifié et de détection des déformations de la meule dues à la chaleur d’usinage et de réglage de la surépaisseur d’usinage.
3. Machines à rectifier spéciales
Il existe des affûteuses spécialisées pour les fraises mères et les fraises pignons utilisées pour l’usinage d’engrenages à géométrie particulière, ainsi que pour les broches destinées à l’usinage de rainures de clavettes, de cannelures, etc.
Autres informations sur les affûteuses d’outils
1. Différences d’usinage entre le meulage et la rectification ou le taillage
Les processus de rectification et de polissage sont identiques en ce sens qu’ils sont utilisés pour régénérer le tranchant d’un outil, mais ils diffèrent dans la manière dont ils le régénèrent. Lors du meulage, des grains abrasifs sont utilisés pour raser la lame de l’outil et modifier la forme elle-même, tandis que lors du polissage, une pression est exercée sur la lame de l’outil pour polir la surface à l’aide de grains abrasifs.
Les opérations de coupe sont souvent effectuées non pas avec des grains abrasifs, mais avec des alésoirs, des fraises, etc., dans le but de découper la forme de la pièce, qui est ensuite affinée par des opérations de meulage ou de polissage.
2. Meules des affûteuses d’outils
Les outils de coupe sont fabriqués dans des matériaux plus durs que l’acier ordinaire, tels que l’acier à outils rapide et le carbure cémenté. Ils sont également traités thermiquement et superficiellement pour augmenter leur dureté.
D’autre part, la précision des dimensions de l’arête de l’outil de coupe a un impact significatif sur la précision des dimensions finies pendant l’usinage, c’est pourquoi on utilise des meules revêtues de diamant ou de CBN (nitrure de carbone et de bore), ainsi que des meules très précises et capables de rechercher des pièces dures. Au cours du processus de rectification, la chaleur générée pendant l’usinage affecte les dimensions de la meule ou de la roue diamantée, ainsi que les dimensions de l’outil à rectifier, ce qui, à son tour, affecte de manière significative les dimensions finales de l’outil.
Certaines affûteuses d’outils CNC modernes utilisent ces chaleurs pour compenser les dimensions, mais comme elles affectent la dureté et la composition du matériau de l’outil en cours d’affûtage, il est essentiel d’utiliser des fluides de rectification qui contrôlent l’élévation de température et gèrent la température. Le choix du fluide de rectification ainsi que des affûteuses d’outils est important.