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Pour obtenir la meilleure finition de surface, les composants de la machine-outil, tels que les broches, les engrenages, les vannes de commande hydrauliques, les pièces de roulement à rouleaux et autres composants de haute précision, doivent tous fonctionner parfaitement. Si des surfaces ultra-précises avec une finition miroir sont requises, les machines doivent également être équipées d'outils spécialisés.

Surfaces ultra-précises Lors de l'achat de nouvelles machines-outils, le prix d'achat et l'utilisation à long terme sont souvent cruciaux. Il existe des normes minimales, dans lesquelles la qualité d'usinage, la disponibilité et la durée de vie de la machine ne sont pas au centre des préoccupations.

Cependant, des surfaces ultra-précises ne peuvent pas être obtenues avec un équipement de base. Les composants d'usinage spécialisés, tels que les broches de rectification à moteur hydrostatique et les broches partielles, doivent être rééquipés ou la tâche externalisée.

Meilleures surfaces avec une concentricité élevée

Lors du meulage, les meilleures finitions de surface sont obtenues si les pointes des particules abrasives tournent dans un cercle absolument vrai à la fois pendant le dressage et pendant le meulage.

Pour cela, une concentricité de l'ordre de 0,1 µm, avec une grande rigidité, un équilibrage parfait et un excellent amortissement est nécessaire. Cette performance ne peut pas être atteinte avec des broches à roulement à rouleaux conventionnelles. L'erreur de concentricité des axes de roulements à rouleaux varie dans une plage de 2 à 5 µm ; dans de rares cas 1 µm. De plus, ceux-ci ne sont amortis que dans une mesure limitée. Au fur et à mesure que la durée d'utilisation augmente, la qualité de la concentricité des broches à roulement à rouleaux conventionnelles se détériore.

Avec les broches de rectification hydrostatiques à moteur de haute précision de la société Hyprostatik Schönfeld GmbH (Göppingen), des concentricités < 0,1 µm sont garanties sur toute la plage de vitesse.

Pour cela, les roulements de broche hydrostatiques ont un amortissement environ 100 fois supérieur à celui des broches dans les roulements à rouleaux. Pour obtenir des paramètres d'amortissement optimisés, Hyprostatik Schönfeld travaille avec un logiciel propriétaire.

Roulements de broche finement équilibrés Les roulements de broche sont très finement équilibrés, avec une qualité d'équilibrage de G 0,1. La qualité d'équilibrage la plus basse selon DIN ISO 1940 est G 0,4.

De plus, comme la suspension de la broche n'est pas amortie, la flexibilité radiale est très faible, ce qui signifie que l'amortissement optimal des paliers hydrostatiques a un effet maximal.

Régulateurs de débit progressifs versus capillaires

Des capillaires à flux laminaire contrôlent les flux d'huile dans les poches des composants hydrostatiques. Cela réduit le débit d'huile dans une poche de plus en plus sollicitée, ce qui conduit à une faible rigidité des composants hydrostatiques à capillaires.

Pour corriger ce problème, Hyprostatik Schönfeld a développé un contrôleur de débit progressif (contrôleur de débit PM), qui est utilisé à la place des capillaires. Le contrôleur fournit une augmentation progressive du débit d'huile avec l'augmentation de la rigidité de l'espace des poches.

Lorsque les poches sont détendus, le débit d'huile est réduit en conséquence. Par rapport aux capillaires, le contrôleur atteint des rigidités 3 à 6 fois supérieures.

De plus, les sorties de pompage et de friction des paliers hydrostatiques sous des charges statiques et dynamiques sont inférieures à ce qui est possible avec des broches comparables avec des capillaires comme éléments de commande.

Les broches Hyprostatik peuvent être placées sous forte charge même à des vitesses très élevéesLe contrôleur de débit PM évite les défauts de géométrie liés à la chaleur, car les roulements ne chauffent que légèrement, même à des vitesses très élevées.

L'avantage le plus important des broches Hyprostatik de l'entreprise de Schönfeld est qu'elles peuvent être soumises à des contraintes illimitées même à des vitesses très élevées. Les roulements de broche Hyprostatik se distinguent très nettement des roulements de broche hydrostatiques alternatifs, par leur capacité de charge, leur rigidité, leur amortissement et leurs éventuelles vitesses maximales.

Les roulements de broche peuvent être placés sous une charge élevée même à des vitesses très élevéesLa différence entre les capillaires et les contrôleurs PV devient évidente avec les roulements de broche tournant à grande vitesse.

Avec la solution capillaire, l'huile dans la poche sollicitée est chauffée à mesure que la vitesse augmente et la viscosité de l'huile diminue considérablement. L'espace dans la poche sollicitée devient plus petit, tandis que la sortie de frottement augmente. Cela entraîne fréquemment des défaillances des roulements de broche conventionnels et une attitude sceptique envers les produits hydrostatiques en général.

Les paliers hydrostatiques d'Hyprostatik évitent ce problème : avec des poches de plus en plus sollicitées, le débit d'huile dans ces poches augmente, ce qui réduit considérablement l'écart et par conséquent l'augmentation de la production de frottement. Ainsi, avec une conception appropriée, l'échauffement de l'huile dans la poche sollicitée reste constant voire diminue. Une défaillance thermique du roulement à grande vitesse n'est pas possible.

Les roulements de broche d'Hyprostatik peuvent donc être sollicités sans restriction même à des vitesses très élevées.

Aucune retouche nécessaire

Hyprostatik a fourni pour la première fois des roulements de broche il y a 20 ans. Les roulements de broche de la classe de qualité la plus élevée sont utilisés depuis 2014 et obtiennent les meilleurs résultats. Dans un cas d'utilisation, par exemple, des profondeurs de rugosité Ra de 0,05 µm ont été atteintes. Avec un centre de meulage vertical, des profondeurs de rugosité Ra de 0,003 µm (soit 3 nanomètres), ont été mesurées sur des rouleaux à finition miroir. Les précisions de mise en forme sont également extraordinaires. En raison de cette qualité de surface, des retouches telles que le rodage, le rodage et la superfinition à de nombreuses reprises ne sont pas nécessaires.

Les roulements de broche de meulage de moteur hydrostatique de haute précision livrés avec un diamètre nominal de broche de 90 mm ont, par exemple, une puissance de moteur de 16 kW. D'autres moteurs hydrostatiques de haute précision pour roulements de broches de rectification avec un diamètre nominal de broche de 100 mm ont, par exemple, une puissance de moteur de plus de 40 kW. Les deux broches sont homologuées pour des vitesses maximales de 7000 tr/min.

Substance utilisée pour le meulage, le rodage, le rodage, la superfinition et le polissage. Les exemples incluent le grenat, l'émeri, le corindon, le carbure de silicium, le nitrure de bore cubique et le diamant dans différentes tailles de grain.

Élimination des matériaux indésirables des meules "chargées" à l'aide d'un diamant à une ou plusieurs pointes ou d'un autre outil. Le processus expose également les points abrasifs tranchants inutilisés. Voir chargement ; rectifier.

Opération d'usinage dans laquelle la matière est enlevée de la pièce par une meule abrasive motorisée, une pierre, une bande, une pâte, une feuille, un composé, une boue, etc. Prend diverses formes : meulage de surface (crée des surfaces planes et/ou carrées) ; meulage cylindrique (pour les formes cylindriques et coniques externes, les filets, les contre-dépouilles, etc.); meulage sans centre; chanfreinage; meulage de filets et de formes; meulage d'outils et de fraises; broyage désinvolte; rodage et polissage (meulage avec des grains extrêmement fins pour créer des surfaces ultra lisses); honing; et meulage de disque.

Opération de finition dans laquelle un abrasif lâche à grain fin dans un milieu liquide abrase le matériau. Processus extrêmement précis qui corrige les imperfections de forme mineures, affine les finitions de surface et produit un ajustement serré entre les surfaces de contact.

Utilisation d'un shaper principalement pour produire des surfaces planes dans des plans horizontaux, verticaux ou angulaires. Cela peut également inclure l'usinage de surfaces courbes, d'hélices, de dentelures et des travaux spéciaux impliquant des formes irrégulières et irrégulières. Souvent utilisé pour la fabrication de prototypes ou de petites séries afin d'éliminer le besoin d'outils ou de processus spéciaux coûteux.

1. Capacité d'un matériau ou d'une pièce à résister à la déflexion élastique. 2. Le taux de contrainte par rapport à la déformation ; plus la contrainte requise pour produire une déformation donnée est grande, plus le matériau est dit rigide. Voir rigidité dynamique ; rigidité statique.