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Possibilités offertes par la mesure des processus dans les opérations de rectification Technique de mesure par laser pour l'usinage

| Auteur / Rédacteur: Source : Fritz Studer AG / Gilles Bordet

Comme on le sait, l'usinage final sur des rectifieuses passe souvent par des tolérances exigeantes en ce qui concerne la précision dimensionnelle, géométrique et la qualité des états de surface.

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Image 1 : exemple d’une utilisation universelle.
Image 1 : exemple d’une utilisation universelle.
(Source : Fritz Studer AG)

Des valeurs empiriques sont souvent utilisées dans les entreprises pour satisfaire ces exigences. Toutefois, même pour des lots de petite taille, on voudrait pouvoir bénéficier d'une évaluation du processus sur la machine car la mesure intermédiaire sur des machines de mesure externes et les corrections en résultant allongent la durée de réalisation de l'usinage des pièces.

Ces mesures de contrôle augmenteraient considérablement la sécurité des processus et la productivité. Les solutions idéales et souhaitables sont celles qui sont applicables de manière flexible à un éventail très large de pièces à usiner.

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Possibilités offertes par la mesure des processus dans les opérations de rectification

Diverses options de mesure sont à la disposition du rectifieur pour évaluer les processus. Ces options reposent sur divers principes de technique de mesure en cours de production. La mesure des forces générées par les processus, comme les forces de rectification (Ft, Fn) ou les courants comparés des broches de rectification fournit par exemple une bonne indication sur les objectifs de vie utile des outils à atteindre. Mais plus important encore, elle permet de calculer les surépaisseurs variables qui peuvent influer sur la stabilité des processus et le respect des tolérances exigées. Il est en outre possible de réduire les coûts liés aux outils, car cela évite un dressage trop fréquent.

Le recours à des détecteurs acoustiques contribue à réaliser la « détection de contact » entre la meule et la pièce dans le processus de rectification afin de réduire le temps de rectification. Cela permet également de surveiller la conformité du processus de dressage par rapport au profil grâce à ses fonctions de courbes enveloppes. Les systèmes de mesure par contact pour les diamètres ou les longueurs des pièces à usiner, les systèmes pneumatiques ou les capteurs de mesure de la dilatation linéaire des broches contribuent également à une sécurité accrue des processus.

On pourrait encore décrire d'autres fonctions de mesure, par exemple l'emploi de systèmes de caméra ou de laser pour surveiller les processus. Justement, la technique de mesure par laser offre désormais des domaines d'application intéressants.

Intégration de la mesure par laser dans les rectifieuses cylindriques de Studer

Studer jouit d'une expérience de plus de 10 ans dans l'emploi de techniques de mesure par laser intégrées aux machines qui ont été évaluées pour la mesure des meules de rectification ou des pièces à usiner à des fins d'essai.

Ces recherches fondamentales sont une tradition chez Studer, afin que l'entreprise soit prête à faire face aux tendances futures dans le domaine des techniques de production. Nous avons maintenant recours à ces connaissances et expériences pour répondre aux besoins actuels. Les systèmes employés pour la surveillance des outils dans d'autres secteurs d'activité ont été perfectionnés en fonction des spécifications de Studer, en se basant sur la technique alors naissante de la mesure par laser, dans le but de mesurer les pièces à usiner sur les rectifieuses.

Le dispositif de mesure nécessaire (voir le profilé en U de l'image 4) est monté mécaniquement, de manière similaire à celle de nos palpeurs de mesure sur nos axes B qui portent les broches de rectification correspondantes. Cette situation n'est pas vraiment inhabituelle pour les opérateurs.

La taille de ce dispositif de mesure peut être adaptée au diamètre de la pièce. Les buses d'air disponibles pour le soufflage de la pièce pendant la mesure et les nouveaux obturateurs anti-saletés protègent efficacement les optiques du laser des réfrigérants/lubrifiants dans la machine. Par rapport aux modèles précédents, le fabricant de l'unité laser emploie désormais une optique plus perfectionnée et précise.

Mais l'élément le plus important est la possibilité de générer plusieurs milliers de points de mesure lors de la rotation de l'outil, et ce à des fins d'évaluation. Cela permet ainsi de réduire sensiblement le temps de mesure. Ces propriétés peuvent désormais être intégrées aux cycles de mesure spécifiques à Studer. L'utilisateur dispose ainsi d'une méthode appropriée de mesure sans contact pour l'usinage de pièces de précision.

C'est le moment de mentionner que non seulement des diamètres de tailles variées peuvent être traités par un dispositif de mesure laser, mais que des mesures de contrôle précises sont également possibles sur des diamètres « interrompus », comme c'est le cas notamment des arbres dotés de rainures de clavette, de gorges axiales ou de dentures (image 2). Le réglage ou le rajustement des commande de mesure tactiles utilisées jusqu'à présent deviennent inutiles. Ce qui se traduit par une efficacité considérablement accrue.

Le cycle de mesure peut être sélectionné à tout moment après chaque usinage ou à la fin du processus de rectification. Le logiciel Studer (image 3) répertorie les valeurs mesurées par diamètre après chaque cycle de mesure. Cette procédure permet à l'opérateur d'établir la qualité de la pièce rectifiée d'un seul coup d'œil.

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