Récemment, en parcourant quelques articles sur le scraping manuel, j'ai découvert un phénomène très intéressant. Il existe de nombreuses opinions différentes sur Internet quant à savoir si les machines-outils ont encore besoin d'un grattage manuel et si le meulage peut remplacer complètement le grattage manuel. Cela m’a fait plonger dans une profonde réflexion. Après tout, le grattage manuel a toujours joué un rôle irremplaçable dans le domaine de l'usinage des machines-outils. Cependant, avec le développement de la technologie, ses scénarios et méthodes d’application ont beaucoup changé. Aujourd’hui, discutons de ce sujet en profondeur.
Le grattage est un processus de finition qui utilise des grattoirs, des surfaces de référence, des outils de mesure et des indicateurs pour fonctionner manuellement pendant le meulage des points, la mesure et le grattage afin que la pièce à usiner réponde aux exigences de taille, de géométrie, de rugosité de surface et d'étanchéité spécifiées dans le processus.
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La valeur « noyau dur » du grattage manuel
Tout d'abord, ses avantages en matière de traitement de surface de haute-précision. Le grattoir manuel enlève à chaque fois quelques microns à des dizaines de microns de matériau, et un réglage fin- petit à petit peut amener la planéité à descendre en dessous de 0,001 mm/m et la rugosité de surface Ra en dessous de 0,1 μm. Cette précision n'est-elle pas étonnante ? Les surfaces de contact des composants clés tels que les rails de guidage des machines-outils, les établis et les sièges de roulement nécessitent une rigidité de contact élevée. Généralement, 8 à 20 points de contact sont nécessaires sur une surface de 25 mm × 25 mm pour garantir la précision et la stabilité du mouvement de la machine-outil. Cette uniformité de contact de très haute précision n'est pas facile à obtenir par un traitement mécanique ordinaire, tel que le meulage et le fraisage.
Le second est le traitement complexe des surfaces et la correction de l'assemblage. Lorsque vous rencontrez des surfaces irrégulières, telles que des rails de guidage en arc, des surfaces de joint de forme spéciale-ou un ajustement dynamique de précision après un assemblage de plusieurs-composants, comme l'appariement des rails de guidage et des curseurs, des broches et des roulements, les avantages du grattage manuel apparaissent. Les maîtres expérimentés peuvent effectuer des jugements et des corrections en -en temps réel en fonction des conditions réelles. Cette flexibilité ne peut que compenser les défauts du traitement automatisé. Par exemple, pour les aléseuses tridimensionnelles et les meuleuses d'engrenages de haute-précision, les surfaces de contact clés doivent être assemblées avec un "jeu nul", ce qui est vraiment indissociable du processus de grattage manuel.
En même temps, c'est également très important dans la compensation des erreurs et la maintenance de précision. Après une utilisation prolongée d'une machine-outil, il est inévitable que la précision diminue en raison de la déformation, de l'usure. À l'heure actuelle, le grattage manuel peut réparer les erreurs locales de manière ciblée et prolonger la durée de vie de l'équipement. Ce rôle est particulièrement critique dans des domaines tels que les instruments de précision et les équipements de traitement aérospatial qui nécessitent une précision et une stabilité extrêmement élevées.
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Le « changement et l'invariance » de la technologie du scraping
Cependant, les progrès technologiques actuels ont effectivement apporté des changements. D'une part, le traitement automatisé a remplacé certains processus. Par exemple, la rectification CNC d'ultra-précision, les rectifieuses de guidage avec une précision de 0,1 μm et le polissage chimico-mécanique CMP dans la technologie de rectification peuvent gérer le traitement de haute-précision de certains plans et surfaces cylindriques, et la demande de grattage de plans simples n'est plus aussi forte qu'avant. D’un autre côté, les mises à niveau des outils facilitent également le scraping. Le scraping n’est plus entièrement basé sur l’expérience. Les équipements de test de précision tels que les interféromètres laser et les trois-machines de mesure tridimensionnelles se sont révélés utiles. L'emplacement et la quantité de scraping sont guidés par la quantification des données, qui est passée de l'ancienne "orientée vers l'expérience" à "axée sur les données-", et l'efficacité et la cohérence ont été considérablement améliorées.
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Les « points douloureux » auxquels est confrontée la technologie du scraping
Cependant, le grattage manuel a également son propre seuil. Il n’est pas facile de former un technicien qualifié en grattage. Il faut des années d’expérience pour s’accumuler. Comment juger la répartition des points de contact et comment contrôler la force du grattoir sont autant de connaissances. Le coût de la formation est élevé. Il y a encore une pénurie de techniciens qualifiés dans l'industrie. Certaines entreprises ont essayé de développer une technologie de grattage robotique, en utilisant des robots à contrôle de force pour simuler des actions manuelles, mais en termes d'adaptabilité et de stabilité de précision des surfaces complexes, elle est encore un peu pire que le travail manuel, et elle ne peut pas être complètement remplacée pour le moment.
Si l'on considère la situation actuelle des applications dans l'industrie,-les machines-outils de précision haut de gamme dépendent encore fortement du grattage manuel. Pour les machines-outils avec des niveaux de précision supérieurs à IT3, telles que les meuleuses de coordonnées de haute-précision et les machines de traitement de lentilles optiques, le grattage manuel reste un processus clé, qui peut représenter 30 à 50 % du temps de traitement des composants clés. La situation est différente pour les machines-outils de milieu- et bas de gamme-. Les machines-outils CNC ordinaires ont une précision de IT6-IT7, et la plupart d'entre elles utilisent le meulage et le meulage assorti, de sorte que le grattage est beaucoup moins utilisé. Du point de vue des tendances futures, le grattage manuel se transformera progressivement en « correction d'assemblage de précision » et coopérera avec le traitement automatisé, plutôt que d'être complètement remplacé.
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Types de modèles de grattage
Enfin, je présenterai plusieurs types de motifs de grattage, tels que les motifs en arc, les motifs carrés, les motifs en vagues et les motifs en éventail. Les motifs d'arc comprennent principalement des motifs de lune et des motifs d'hirondelle.
(1) Modèles d’arc et méthodes de grattage. Tout d'abord, utilisez le côté gauche de la lame du grattoir pour laisser tomber le couteau, puis grattez en diagonale de gauche à droite (comme illustré dans la figure a ci-dessous). Dans le même temps, le poignet gauche doit être tordu pour faire osciller la lame de gauche à droite (comme le montre la figure b ci-dessous), de sorte que le grattage de la lame passe de gauche à droite. La longueur longitudinale de la marque du couteau est généralement d'environ 10 mm. L'ensemble du processus de grattage est terminé instantanément, de sorte que divers modèles d'arc peuvent être grattés. Vous pouvez également gratter obliquement de droite à gauche, en appuyant avec votre poignet gauche et en tournant votre poignet droit pour faire osciller la lame de droite à gauche, de sorte que le grattage du bord de la lame passe de droite à gauche.
Méthode de grattage de base pour les modèles d'arc
Éléments essentiels pour le grattage des motifs en arc : En raison des différentes conditions de grattage et des méthodes de fonctionnement, la forme et l'angle des motifs en arc grattés varient également considérablement. Tout d'abord, vous devez faire attention au choix d'un grattoir approprié, car la largeur, l'épaisseur, le rayon de l'arc de la lame et la taille de l'angle du coin ont une certaine influence sur la forme du motif de l'arc ; deuxièmement, vous devriez être en mesure de contrôler l'amplitude de l'action de torsion du poignet et la longueur de la course de poussée et de grattage lors du grattage ; Troisièmement, vous devez utiliser l'effet élastique de la tête de lame. D'une manière générale, plus l'amplitude de l'action de torsion du poignet est grande et plus la course de poussée et de grattage est courte, plus l'angle et la forme du motif en arc gratté sont petits, comme le montre la figure c ci-dessus.
1) Motif lunaire et méthode de grattage. Avant de gratter, utilisez un crayon pour dessiner des carrés avec un certain espacement sur la surface de la pièce. Lors du grattage, utilisez un grattoir fin avec une lame en arc, et la ligne centrale du plan de la lame forme un angle de 45 degrés par rapport à la ligne centrale longitudinale de la surface de la pièce, et grattez de l'avant vers l'arrière de la pièce.
2) Modèle d'hirondelle et méthode de grattage. Le modèle d'hirondelle est illustré dans la figure ci-dessous. Avant de gratter, utilisez un crayon pour dessiner des carrés avec un certain espacement sur la surface de la pièce. Lors du grattage, utilisez un grattoir fin avec une lame en arc, et la ligne centrale du plan de la lame forme un angle de 45 degrés par rapport à la ligne centrale longitudinale de la surface de la pièce, et grattez de l'avant vers l'arrière de la pièce. La méthode de grattage courante est la suivante :
Commencez par gratter un motif en arc avec le premier couteau, puis grattez un deuxième motif en arc légèrement en dessous du premier motif en arc, de sorte qu'un motif semblable à une hirondelle puisse être gratté, comme le montre la figure b ci-dessus.
(2) Motif carré et méthode de grattage. Le motif carré est illustré dans la figure ci-dessous. Avant de gratter, utilisez un crayon pour dessiner des carrés avec un certain espacement sur la surface de la pièce. Lors du grattage, la ligne centrale du plan de la lame forme un angle de 45 degrés par rapport à la ligne centrale longitudinale de la surface de la pièce et gratte de l'avant vers l'arrière de la pièce. La méthode de grattage de base est la suivante : utilisez un grattoir étroit avec un bord droit (ou un bord en arc de grand rayon) pour effectuer un grattage à courte portée-. Après avoir gratté le premier carré, vous devez laisser un espace carré entre le premier carré, puis gratter le deuxième carré.
(3) Modèle de vague et méthode de grattage. Le modèle de vague est illustré dans la figure a ci-dessous. Avant de gratter, utilisez un crayon pour dessiner des carrés avec un certain espacement sur la surface de la pièce. Lors du grattage, la ligne centrale du plan de la lame doit être parallèle à la ligne centrale longitudinale de la surface de la pièce et gratter de l'arrière vers l'avant de la pièce. La méthode de grattage de base est la suivante : utilisez un grattoir cranté pour racler, choisissez la position de chute du couteau (généralement l'intersection), puis déplacez-vous en diagonale vers la gauche après la chute du couteau. Lorsqu'une certaine longueur est atteinte (généralement l'intersection), déplacez-vous en diagonale vers la droite pour gratter jusqu'à une certaine position, puis démarrez le couteau, comme indiqué sur la figure b ci-dessous.
(4) Modèle en éventail et méthode de grattage. Le modèle d'éventail est illustré dans la figure a ci-dessous. Avant de gratter, utilisez un crayon pour tracer des carrés et des lignes d'angle avec un certain espacement sur la surface de la pièce. Pour gratter le motif en forme d'éventail-, vous devez utiliser un grattoir à tête de crochet-(comme indiqué dans la figure b ci-dessous). L'extrémité droite de la lame doit être affûtée, l'extrémité gauche doit être légèrement émoussée et la ligne de la lame doit être droite. La méthode de base de grattage est la suivante :
Choisissez une bonne position de chute du couteau (généralement l'intersection), tenez la main gauche à 50 mm de la lame, appuyez vers la gauche, prenez l'extrémité gauche de la lame comme centre du cercle et tournez la main droite dans le sens des aiguilles d'une montre. L'angle de rotation est généralement de 90 degrés et 135 degrés. Le motif correct en forme d'éventail-est illustré dans la figure c ci-dessus. En raison d’une force inappropriée, il est facile de gratter les deux extrémités en même temps, formant ainsi le motif illustré sur la figure d ci-dessus. De cette façon, les traces du motif grattées seront trop superficielles, ce qui constitue un motif incorrect.
En dernière analyse, le grattage manuel reste indispensable pour l'appariement de haute précision-des composants clés des machines-outils de précision, le traitement de surfaces complexes et la correction de précision des assemblages. Bien que la technologie de traitement automatisé se soit améliorée, la flexibilité, le jugement d'expérience et les capacités de micro-correction du grattage en ont fait le processus central du "dernier kilomètre" de la fabrication de précision, en particulier dans les domaines de l'aérospatiale, des instruments optiques et des moules de haute-précision. Son rôle est irremplaçable. À l'avenir, à mesure que la technologie et les outils de détection continueront de s'améliorer, le scraping manuel s'appuiera davantage sur des conseils basés sur les données-et se développera dans une direction plus efficace et plus précise, plutôt que d'être complètement éliminé.
Source du contenu : Machinist Machine Tool World, bibliothèque Baidu,
Rédacteur de ce numéro : Xiao Ai
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