Pourquoi les machines-outils de précision nécessitent-elles un grattage manuel ?

Le grattage est une compétence plus difficile que la sculpture sur bois. C'est le point de départ pour que les machines-outils de précision aient une précision de base. Le grattage élimine notre dépendance à l'égard d'autres machines-outils et peut également éliminer les écarts causés par la force de serrage et l'énergie thermique.

Grâce à l'excellent effet lubrifiant, la piste de raclage est moins sujette à l'usure. Les techniciens en grattage doivent connaître de nombreuses techniques, mais seule l'expérience peut leur donner le sentiment d'atteindre ce nivellement précis.

Quand on passe devant un fabricant de machines-outils et qu'on voit des techniciens faire du grattage à la main, on ne peut s'empêcher de se demander :

« Peuvent-ils vraiment améliorer les surfaces actuelles traitées par machine en grattant ? (Les gens peuvent-ils être meilleurs que les machines ?) »

Si vous faites référence uniquement à son apparence, alors notre réponse est « non », nous ne le rendrons pas plus beau, mais pourquoi grattons-nous encore ? Bien sûr, il y a des raisons, dont l’une est le facteur humain : le but des machines-outils est de fabriquer d’autres machines-outils, mais elles ne peuvent jamais reproduire un produit plus précis que l’original. Par conséquent, si nous voulons fabriquer une machine plus précise que celle d’origine, nous devons avoir un nouveau point de départ, c’est-à-dire que nous devons commencer par des efforts humains ; dans ce cas, les efforts humains se réfèrent au grattage manuel.

Le grattage n’est pas une opération « à main levée » ou « arbitraire ». Il s’agit en fait d’une méthode de réplication qui reproduit presque parfaitement le corps de la mère, qui est un avion standard et est également fabriqué à la main.

Bien que le grattage soit un travail difficile, il s’agit d’une compétence (technologie de niveau artistique) ; il est peut-être plus difficile de former un maître grattoir que de former un sculpteur sur bois. Il n'y a pas beaucoup de livres sur le marché qui explorent ce sujet, et encore moins de documents traitant de « pourquoi le grattage est nécessaire ». C’est peut-être pour cela que le grattage est considéré comme un art.

Où commencer?

Si un fabricant décide d'utiliser une meuleuse pour broyer au lieu de racler, les rails de guidage de sa meuleuse « machine mère » doivent être plus précis que ceux de la nouvelle meuleuse.

Alors d’où vient la précision de la première machine ?

Il doit provenir d'une machine plus précise, ou il doit s'appuyer sur une autre méthode capable de produire une surface véritablement plane, ou il peut être copié à partir d'une surface plane déjà bien réalisée.

Nous pouvons utiliser trois types de dessins. La méthode des cercles est utilisée pour illustrer le processus de création de surface (bien que les cercles soient des lignes plutôt que des surfaces, ils peuvent être utilisés pour illustrer le concept). Un artisan peut tracer un cercle parfait avec un compas ordinaire ; s'il trace un trou circulaire dans un gabarit en plastique avec un crayon, il reproduira toutes les imprécisions du trou circulaire ; s'il dessine le cercle à main levée, la précision du cercle est déterminée par ses compétences limitées. En théorie, une surface parfaitement plane peut être obtenue par frottement alterné (rodage) entre trois surfaces. Pour plus de simplicité, utilisons trois roches, chacune ayant une surface assez plane. Si vous frottez les trois plans alternativement dans un ordre aléatoire, vous les polirez de plus en plus à plat. Si vous n'utilisez que deux pierres pour frotter, vous obtiendrez une paire concave et convexe. Dans la pratique, en plus du rodage, un ordre d'appariement clair est également suivi. Les maîtres rodeurs utilisent généralement cette règle pour réaliser les gabarits standards (jauges droites ou plaques plates) qu'ils vont utiliser.

Lors de l'utilisation, le maître du rodage appliquera d'abord le révélateur de couleur sur le gabarit standard, puis le fera glisser sur la surface de la pièce pour révéler les zones qui doivent être grattées. Il continue de répéter cette action, et la surface de la pièce se rapproche de plus en plus du gabarit standard, et enfin il peut parfaitement reproduire le travail qui est le même que celui du gabarit standard.

Les pièces moulées qui doivent être rodées sont généralement d'abord fraisées à quelques millièmes de plus que la taille finale, puis envoyées pour un traitement thermique pour libérer la pression résiduelle, puis renvoyées pour un nettoyage de surface avant le rodage. Affûtage. Bien que le grattage prenne beaucoup de temps et entraîne des coûts de main-d'œuvre élevés, il peut remplacer des processus qui nécessitent des coûts d'équipement élevés. Si vous ne souhaitez pas recourir aux opérations de grattage comme substitut, la pièce à usiner doit être finie avec une machine de très haute précision et coûteuse pour la finition finale.

Outre le coût élevé de l'équipement nécessaire à la finition lors de la phase finale, il existe un autre facteur à prendre en compte. Lors de l'usinage de pièces, en particulier de pièces moulées de grande taille, certaines actions de serrage par gravité sont souvent nécessaires. Lorsque l'usinage atteint une précision de quelques millièmes, cette force de serrage provoque souvent une torsion de la pièce, ce qui met en danger la précision de la pièce une fois la force de serrage relâchée ; la chaleur générée lors de l'usinage peut également provoquer une torsion de la pièce.

C’est l’un des nombreux avantages du scraping. Le grattage n’a aucune force de serrage et la chaleur qu’il génère est quasiment nulle. La fonte est soutenue en trois points pour garantir qu'elle ne se déformera pas sous l'effet de son propre poids.

Lorsque la piste de raclage de la machine-outil est usée, elle peut également être corrigée par un nouveau raclage, ce qui constitue un grand avantage par rapport à la mise au rebut de la machine ou à son envoi à l'usine pour démontage et retraitement.

Lorsqu'une piste de machine-outil doit être re-pelletée, ce travail peut être effectué par le personnel d'entretien de l'usine, mais nous pouvons également trouver quelqu'un pour effectuer le travail de re-pelletage localement.

Dans certains cas, le bêchage manuel et électrique peut être utilisé pour obtenir la précision géométrique finale requise. Si un ensemble de rails de table et de selle a été bêche et que la précision a été atteinte, mais que la table n'est plus parallélisée avec la broche (ce qui demande beaucoup d'efforts pour la corriger), pouvez-vous imaginer le niveau de compétence requis. enlever la bonne quantité de métal dans la bonne position sans perdre la planéité et corriger correctement le désalignement avec juste une bêcheuse ?

Ce n’est certainement pas le but initial du bêcheur, et il ne devrait pas non plus être utilisé comme méthode pour corriger des désalignements importants, mais un maître du bêcheur expérimenté peut effectuer ce type de correction en un temps étonnamment court. Bien que cette méthode nécessite une technologie qualifiée, elle est plus économique que l’usinage d’un grand nombre de pièces avec une grande précision ou la réalisation de conceptions fiables ou réglables pour éviter tout désalignement.

Améliorations de la lubrification

L'expérience pratique a prouvé que les rails raclés peuvent réduire la friction grâce à une lubrification de meilleure qualité, mais il n'y a pas de consensus sur la raison. L’opinion la plus répandue est que les points bas grattés (ou plus précisément, les creux découpés, les poches d’huile supplémentaires pour la lubrification) fournissent de nombreuses petites poches de stockage d’huile, qui sont grattées par les nombreux petits points hauts qui les entourent.

Une autre affirmation logique est que cela nous permet de maintenir en permanence une couche de film d'huile pour que les pièces mobiles flottent sur le film d'huile, ce qui est l'objectif de toute lubrification. La principale raison pour laquelle cela se produit est que ces poches de pétrole irrégulières créent de nombreux espaces où le pétrole peut rester, ce qui rend difficile sa fuite. La situation idéale pour la lubrification est de maintenir une couche de film d'huile entre deux surfaces parfaitement lisses, mais il faut alors faire face au problème d'empêcher l'huile de s'écouler, ou bien il faut la reconstituer le plus rapidement possible. (Qu'il y ait grattage ou non, la surface du rail est généralement constituée de rainures d'huile pour aider à répartir l'huile).

Cette affirmation amène les gens à s’interroger sur l’effet de la zone de contact. Le grattage réduit la zone de contact, mais cela formera une distribution uniforme, et la distribution est la clé. Plus les deux surfaces correspondantes sont plates, plus la surface de contact est répartie uniformément. Mais il existe un principe en mécanique selon lequel « le frottement est indépendant de la surface », ce qui signifie que que la surface de contact soit de 10 ou 100 pouces carrés, la même force est nécessaire pour déplacer la table de travail. (La friction est une autre affaire. Plus la zone soumise à la même charge est petite, plus elle s'usera rapidement.)

Le point que je veux souligner est que nous recherchons une meilleure lubrification, pas plus ou moins de zone de contact. Si l’effet lubrifiant est parfait, la surface de la piste ne s’usera jamais. Si une table de travail a des difficultés à bouger à mesure qu'elle s'use, cela peut être lié à la lubrification et non à la zone de contact.

Comment se déroule le grattage ?

Avant de trouver les points hauts à racler, appliquez d'abord le révélateur de couleur sur le gabarit standard (une plaque plate ou un gabarit à voie droite pour racler les rails de type V), puis frottez le gabarit standard avec le révélateur de couleur sur la surface de la voie pour sera gratté et le révélateur de couleur sera transféré sur les points hauts de la surface de la piste. Utilisez ensuite un outil de grattage spécial pour gratter les points hauts colorés. Cette action doit être répétée jusqu'à ce que la surface de la piste présente un transfert uniforme et cohérent.

Un grattoir doit connaître diverses techniques. Je vais en parler ici de deux d’entre eux.

Tout d’abord, avant de procéder à la coloration, nous utilisons généralement une lime émoussée pour frotter doucement la surface de la pièce afin d’éliminer les bavures.

Deuxièmement, essuyez la surface avec une brosse ou une main, jamais avec un chiffon. Si vous utilisez un chiffon pour essuyer, le linge fin laissé par le chiffon provoquera des marques trompeuses lorsque vous effectuerez la coloration par points élevés la prochaine fois.

Le grattoir vérifiera son travail en comparant le montage standard avec la surface de la piste. L'inspecteur n'a qu'à indiquer au grattoir quand arrêter de travailler, et il n'y a pas lieu de s'inquiéter du processus de grattage. (Le gratteur peut être responsable de la qualité de son travail)

Dans le passé, nous avions un ensemble de normes concernant le nombre de points hauts par pouce carré et le pourcentage de la surface totale qui devait être en contact ; mais nous avons constaté que vérifier la zone de contact est presque impossible, et c'est désormais au grattoir de décider du nombre de points par pouce carré. Bref, le grattoir s'efforce généralement d'atteindre la norme de 20 à 30 points par pouce carré.

Dans le processus de grattage actuel, certaines opérations de nivellement utilisent des grattoirs électriques, qui sont également une sorte de grattage manuel, mais peuvent éliminer certains travaux pénibles, rendant l'opération de grattage moins fatigante. Lorsque l’on réalise les travaux d’assemblage les plus délicats, la sensation du grattage manuel reste irremplaçable.