Usinage par abrasion

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L’usinage par abrasion ou meulage, consiste à enlever une partie de la matière de pièces métalliques ou autres au moyen d'outils constitués de particules coupantes agglomérées par un liant : chaque particule enlève un petit copeau quand l'une de ses arêtes se présente favorablement sur la pièce, généralement à grande vitesse ; le copeau est de très petite section, de l’ordre de 0,001 mm² ; il n’est pas tranché mais gratté.

Le nombre de copeaux coupés simultanément est très grand, de 100 à 1000.

L’usinage par abrasion utilise principalement des meules et des bandes abrasives.

Histoire[modifier | modifier le code]

L’usinage par abrasion a précédé historiquement l’usinage par coupe à l’outil. Il suffit de frotter l’un contre l’autre deux corps cristallins pour les désagréger ; naturellement c’est le plus dur qui triomphe du plus tendre. La technique de l’usinage par abrasion a 150 ans. La première meule fut fabriquée à Paris en 1843. Les premières machines de précision munies d’outils abrasifs tournants datent d’environ 1900.

Les abrasifs[modifier | modifier le code]

Action des grains abrasifs sur une pièce

Les abrasifs utilisés sont très durs, aussi peuvent-ils attaquer même les aciers trempés invulnérables aux outils de coupe ordinaires. Ils sont naturels (grès, émeri, diamant) ou artificiels (alumine cristallisée ou carbure de silicium cristallisé).

L'agglomérant[modifier | modifier le code]

Pour constituer une meule, les particules abrasives de grosseur déterminée doivent être liées entre elles par un agglomérant.

La répartition des particules abrasives doit être régulière, de telle manière que la meule présente la plus grande homogénéité possible. Cette condition d’homogénéité est très importante.

L’agglomérant retient chaque particule de matière abrasive qui se trouve ainsi sertie dans la matière.

L’agglomérant n’exerce aucune action abrasive, mais c’est de sa nature que dépend la résistance de la meule au travail, aux chocs et à tout effort de rupture.

L'agglomérant peut être de différentes natures : argile, céramique, caoutchouc, résines synthétiques ou laques.

Conception d'une meule[modifier | modifier le code]

Les meules sont réalisées par moulage, généralement sous pression, à l'état humide.

Après séchage, elles sont taillées approximativement sur un tour de potier, puis placées dans des fours à haute température, afin de vitrifier les substances céramiques. Cette opération est assez longue : au moins plusieurs jours et jusqu'à 2 semaines.

Après refroidissement, les meules sont amenées à leurs cotes définitives.

L’intérêt de l’usinage par abrasion[modifier | modifier le code]

  • L’usinage de pièces très dures :

La dureté de l’abrasif et son indifférence à la chaleur permettent d’usiner des pièces métalliques de n’importe quelle dureté (pièces ayant subi l’effet de trempe, outils en carbure,...)

  • L’enlèvement de très faibles passes :

Il est possible de finir des surfaces avec précision par abrasion grâce à la finesse du copeau coupé. Les états de surface s’en trouvent améliorés. Ainsi l’abrasion conduit à la haute qualité mécanique. On peut couramment respecter sur les machines à rectifier des tolérances de 2 microns, soit 10 fois plus petites que celles observées sur les machines à outils coupants métalliques.

Techniques d'abrasion mécanique[modifier | modifier le code]

Les principales techniques d'abrasion mécanique sont :

Liens internes[modifier | modifier le code]