Que sont les machines de broyage

Les machines de broyage sont une catégorie de machines-outils utilisés pour broyer les pièces pour obtenir une haute précision et une finition de surface . Voici quelques aspects clés des machines de broyage:

Types de machines de broyage

1. Machines de broyage de surface

Description: Ces machines sont utilisées pour broyer des surfaces plates ., elles se composent généralement d'une roue de broyage montée sur une broche et une table qui contient la pièce .

Applications: Ils sont largement utilisés dans des industries telles que l'automobile, l'aérospatiale et la fabrication d'outils pour produire des composants tels que les blocs moteurs, les pistons et les outils de coupe ., par exemple, dans l'industrie automobile, les machines de broyage de surface sont utilisées pour broyer les surfaces des disques de frein pour s'assurer que sont plats et ont les dimensions correctes pour des performances de freinage appropriées .

2. Machines de broyage cylindrique

Description: Ces machines sont conçues pour moudre les surfaces cylindriques externes ou intérieures des pièces ..

Applications: Ils sont essentiels dans la fabrication de pièces cylindriques comme les arbres, les épingles et les races de roulement . dans l'industrie aérospatiale, les machines de broyage cylindrique sont utilisées pour produire des arbres de haute précision pour les moteurs d'aéronefs . augmente la productivité .

3. Machines de meulage de l'outil et de la coupe

Description: Ces machines sont spécialisées pour les outils de coupe de broyage tels que les fraises, les exercices et les alésus ., ils ont souvent des mouvements complexes et des roues de broyage multiples pour obtenir les géométries précises nécessaires aux outils de coupe .

Applications: Ils sont cruciaux dans l'industrie de la fabrication d'outils ., par exemple, une machine à meulage d'outil et de coupe peut être utilisée pour moudre les flûtes et les bords de coupe d'un coupeur de fraisage pour s'assurer qu'il a la géométrie de coupe correcte pour la suppression efficace des matériaux dans les opérations de fraisage .

4. Machines de broyage interne

Description: Ces machines sont utilisées pour moudre les surfaces internes des trous . Ils ont une petite roue de broyage qui peut s'adapter dans le trou pour être moulue .

Applications: Ils sont utilisés dans les industries où des dimensions internes précises sont nécessaires, comme dans la production de cylindres hydrauliques ., la machine de broyage interne peut être utilisée pour broyer la surface intérieure du cylindre pour s'assurer qu'il a le diamètre et la finition de surface corrects pour que le piston se déplace en douceur .

5. Machines de broyage sans centre

Description: Ces machines broient les pièces sans utiliser de centres . La pièce est prise en charge par une lame de repos de travail et une roue de régulation, tandis qu'une roue de broyage effectue l'opération de broyage .

Applications: Ils sont utilisés pour la production de masse de petites pièces cylindriques telles que les roulements à billes . Le processus de broyage sans centre est très efficace et peut atteindre des taux de production élevés et une bonne finition de surface .

Composants des machines de broyage

1. roue de broyage

Matériel: Les roues de meulage peuvent être fabriquées à partir de divers matériaux tels que l'oxyde d'aluminium, le carbure de silicium et le diamant . Le choix du matériau dépend du type de matériau de la pièce et des performances de broyage souhaitées ., par exemple, les roues de broyage en diamant sont utilisées pour la broyage des matériaux durs comme les céramiques et les carbures {{2}

Structure: La roue de broyage a une structure qui comprend des grains abrasifs, des agents de liaison et des pores . Les grains abrasifs font la coupe réelle, les agents de liaison maintiennent les grains ensemble, et les pores permettent le dégagement de la puce et le flux de refroidissement . et les pores permettent la dégagement de la puce et le flux de refroidissement . et les pores permettent la dégagement de la puce et le flux de refroidissement . et

2. Spindle and Drive System

Fonction: La broche contient la roue de broyage et est entraînée par un moteur . Le système d'entraînement fournit la puissance et la vitesse nécessaires à la roue de broyage . Les broches à grande vitesse sont souvent utilisées pour atteindre une efficacité de broyage élevée .

Précision: La broche doit être très précise pour s'assurer que la roue de broyage tourne avec précision et en douceur . Toute ruissellement ou vibration dans la broche peut affecter la qualité de broyage .

3. Device de travail

Types: Selon le type de machine de broyage, différents périphériques de travail sont utilisés ., par exemple, les machines de broyage de surface peuvent utiliser des mandrins magnétiques pour maintenir des pièces ferreuses, tandis que les machines de broyage cylindrique peuvent utiliser des centres ou des collets pour maintenir des pièces .}

Importance: Le dispositif de travail doit maintenir en toute sécurité la pièce et la position avec précision par rapport à la roue de broyage . La conduite appropriée est cruciale pour atteindre la précision de broyage et la finition de surface souhaitée .

4. Système de liquide de refroidissement

Fonction: Le système de liquide de refroidissement est utilisé pour refroidir la roue de broyage et la pièce pendant le processus de broyage . Il aide à éliminer la chaleur générée par l'action de broyage et aide également à éliminer les puces de broyage .

Types de liquide de refroidissement: Différents types de liquide de refroidissement peuvent être utilisés, tels que les huiles solubles dans l'eau, les refroidissements synthétiques et les huiles droites . Le choix du liquide de refroidissement dépend de facteurs tels que le matériau de la pièce, le matériau de roue de broyage et la finition de surface souhaitée .

Avantages des machines de broyage

1. haute précision: Les machines de broyage peuvent atteindre des niveaux très élevés de précision dimensionnelle et de finition de surface . Par exemple, ils peuvent produire des pièces avec des tolérances dans la gamme des micromètres et des finitions de surface avec des valeurs de rugosité très faibles .

2. polyvalence: Ils peuvent être utilisés pour moudre une grande variété de matériaux, y compris les métaux, la céramique et les plastiques . différents types de roues de broyage et de processus de broyage peuvent être sélectionnés en fonction du matériel et de l'application spécifiques .

3. durcissement de surface: Le processus de broyage peut induire un certain degré de durcissement de surface dans la pièce, ce qui peut améliorer la résistance à l'usure de la pièce . Ceci est particulièrement utile pour les composants soumis à une usure élevée pendant le service .

4. Géométries complexes: Certaines machines de broyage, telles que les machines de broyage d'outils et de couteau, sont capables de broyer des géométries complexes . Cela les rend adaptés à la production d'outils de coupe avec des formes complexes et des bords de coupe .

Inconvénients des machines de broyage

1. coût élevé: Les machines de broyage, en particulier les machines à haute précision, peuvent être coûteuses à acheter et à maintenir . Le coût comprend non seulement la machine elle-même, mais aussi les roues de broyage, le liquide de refroidissement et d'autres consommables .

2. Risques de sécurité: Le processus de broyage implique des roues rotatives à grande vitesse et des puces volantes, qui peuvent présenter des risques de sécurité . des mesures de sécurité appropriées, telles que les gardes, la protection des yeux et les procédures de fonctionnement en toute sécurité, doivent être en place pour protéger les opérateurs .

3. qui prend du temps: Les opérations de broyage peuvent être relativement lentes par rapport à certains autres processus d'usinage, en particulier pour les grandes pièces ou lors de la suppression de grandes quantités de matériel ., cela peut entraîner des temps de production plus longs et une productivité plus faible dans certains cas .

4. Dressing et trage des roues: Les roues de broyage doivent être habillées et répliquées régulièrement pour maintenir leur forme et couper les performances . Cela ajoute au temps de maintenance global et au coût de l'utilisation de machines de broyage .

Le but des machines de broyage est multiforme et crucial dans divers processus de fabrication et industriels . Voici les principaux objectifs des machines de broyage:

1. Atteindre une haute précision et des tolérances étroites

Précision dimensionnelle: Les machines de broyage sont utilisées pour atteindre des dimensions extrêmement précises ., elles peuvent produire des pièces avec des tolérances aussi serrées que quelques micromètres (µm) . Ce niveau de précision est essentiel dans les industries telles que l'aérospatiale, l'automobile et l'électronique, où les composants doivent s'adapter parfaitement .

Exemple: Dans l'industrie aérospatiale, les lames de turbine et les pièces du moteur nécessitent des tolérances extrêmement étroites pour assurer un fonctionnement et une sécurité efficaces . Les machines de broyage sont utilisées pour atteindre ces dimensions précises .

2. Amélioration de la finition de surface

Qualité de surface: Le broyage peut produire des surfaces avec des valeurs de rugosité très faibles, souvent dans la plage des nanomètres (nm) . Ceci est important pour les applications où la finition de surface affecte les performances, l'apparence ou la fonctionnalité de la pièce .

Exemple: Dans la production de composants optiques, tels que les lentilles et les miroirs, une finition de surface de haute qualité est essentielle pour garantir que les propriétés de transmission et de réflexion de la lumière . se mettent des machines pour obtenir la douceur de surface requise .

3. Élimination et mise en forme des matériaux

Retrait des matériaux: Le broyage est une méthode efficace pour éliminer les matériaux des pièces . Il peut être utilisé pour éliminer l'excès de matériau, les défauts de fabrication corrects ou les pièces de forme à la géométrie souhaitée .

Exemple: Dans la fabrication d'outils de coupe, des machines de broyage sont utilisées pour façonner les bords de coupe et les flûtes des fraises et des forets ..

4. Usinage des matériaux durs

Matériaux durs: Le broyage est particulièrement efficace pour l'usinage des matériaux durs difficiles à machine avec des outils de coupe conventionnels . tels que la céramique, les carbures et les aciers durcis peuvent être broyés pour obtenir la forme et les dimensions souhaitées .

Exemple: Dans l'industrie de l'outil et de la matrice, les machines de broyage sont utilisées pour la machine à l'outil durcie en acier pour produire des moules et des matrices avec une haute précision et une durabilité .

5. Durcissement et renforcement de surface

Durcissement de surface: Le processus de broyage peut induire un certain degré de durcissement de surface dans la pièce . Cela peut améliorer la résistance à l'usure et la durabilité de la pièce, ce qui le rend plus adapté aux applications où il sera soumis à une usure élevée .

Exemple: Broyer la surface d'un arbre peut créer une couche durcie qui améliore sa résistance à l'usure et à la corrosion, prolongeant sa durée de vie de service .

6. Géométries et profils complexes

Formes complexes: Certaines machines de broyage, telles que les machines de broyage d'outils et de coupe, sont capables de produire des géométries et des profils complexes . Cela les rend adaptés à la fabrication d'outils de coupe, de vitesses et d'autres composants avec des formes complexes .

Exemple: Dans la production de moulins d'extrémité et de rédacteurs, des machines de broyage sont utilisées pour créer les bords de coupe et les flûtes précises requises pour une élimination efficace des matériaux et une usinage précis .

7. Opérations de finition

Finition finale: Les machines de broyage sont souvent utilisées comme opération de finition finale pour éliminer tout matériau restant, corriger les imperfections mineures et obtenir la finition finale de surface souhaitée .

Exemple: Une fois qu'une pièce a été rugueuse à des dimensions proches en finale, une machine de broyage peut être utilisée pour éliminer les derniers micromètres de matériau pour obtenir les dimensions finales et la finition de surface .

8. Reconditionnement et réparation

Révision: Les machines de broyage peuvent être utilisées pour reconditionner les pièces usées ou endommagées . Par exemple, les arbres usés peuvent être broyés pour restaurer leurs dimensions d'origine et leur finition de surface .

Exemple: Dans l'entretien des machines, les machines de broyage sont utilisées pour reconditionner les journaux et les arbres à roulements usés, prolongeant la durée de vie de l'équipement et réduisant le besoin de pièces de remplacement .

9. Préparation des bords et déburrices

Préparation des bords: Les machines de broyage peuvent être utilisées pour préparer les bords et supprimer les bavures des pièces usinées . Ceci est important pour assurer un fonctionnement en douceur et prévenir les dommages aux autres composants .

Exemple: Dans la production de pièces métalliques, des machines de broyage sont utilisées pour éliminer les bavures et les bords tranchants des surfaces usinées, garantissant que les pièces sont sûres à gérer et à s'adapter correctement .

10. Traitement thermique et soulagement du stress

Soulagement du stress: Le broyage peut être utilisé pour soulager les contraintes résiduelles dans les pièces . Ceci est particulièrement important pour les pièces qui ont subi un traitement thermique ou d'autres processus de fabrication qui peuvent introduire des contraintes internes .

Exemple: Broyer la surface d'une partie traitée à la chaleur peut aider à soulager les contraintes de surface, réduisant le risque de fissuration et d'amélioration de l'intégrité globale de la pièce .

Il n'y a pas de réponse définitive à laquelle la machine de broyage est la meilleure, car elle dépend en grande partie de l'application et des exigences spécifiques . Voici quelques types courants de machines de broyage et leurs applications les mieux adaptées:

Machine de broyage de surface

Mieux adapté à: Surfaces plates telles que les plaques métalliques, les composants d'outillage et la création de matrices .

Avantages: Produit des finitions très lisses, une grande précision dans le broyage vertical et horizontal, et est capable de gérer les grandes surfaces .

Machine de broyage cylindrique

Mieux adapté à: Composants cylindriques comme les arbres, les tiges, les roulements et les pièces automobiles .

Avantages: Peut moudre à la fois des surfaces internes et externes, assure une finition précise et est largement utilisée dans les ateliers de fabrication et de réparation .

Machine de broyage sans centre

Mieux adapté à: Production en masse de pièces cylindriques telles que des épingles, des barres, des tubes et des attaches .

Avantages: Taux de production élevé, pas besoin de serrer le travail et excellent pour les parties longues et minces .

Machine de broyage d'outil et de coupe

Mieux adapté à: Affûter et reconditionner des outils de coupe comme les exercices, les fraises et les lames de scie .

Avantages: Multifonctionnel, prend en charge les géométries complexes de l'outil de coupe et augmente la durée de vie de l'outil .

Machine de broyage interne

Mieux adapté à: Finition de surface interne, comme le broyage à l'intérieur d'un trou .

Avantages: Haute précision et adapté aux petits alésages et aux surfaces intérieures .

Machines de broyage CNC

Mieux adapté à: Applications de haute précision dans diverses industries, y compris la fabrication de dispositifs aérospatiaux, automobile et médicale .

Avantages: Précision supérieure, répétabilité et capacités d'automatisation par rapport aux machines manuelles .

Pour les travaux robustes, plusieurs types de machines de broyage sont particulièrement bien adaptés en raison de leur robustesse, de leur puissance et de leur capacité à gérer des matériaux grands ou difficiles . Voici quelques-unes des meilleures options:

1. Machines de broyage de surface robustes

Ces machines sont conçues pour gérer les pièces grandes et lourdes ., elles sont idéales pour des applications telles que le broyage de grandes plaques métalliques, des colonnes de machines et d'autres composants lourds . Machines de surface de qualité industrielle présentent souvent une construction lourde, une haute précision et la capacité de supprimer les matériaux .}} et la capacité de supprimer les matériaux .} et de la capacité de supprimer les matériaux .} et de la capacité de supprimer les matériaux .} et de la capacité de supprimer les matériaux .} et de la capacité de supprimer les matériaux .} et de la capacité de supprimer les matériaux.} et de la capacité

2. Machines à broyage cylindrique en service lourd

Les machines de meulage cylindriques lourdes sont parfaites pour le broyage de grandes pièces cylindriques telles que les rouleaux, les arbres et les essieux . Ces machines sont conçues avec des lits rigides fortement nervnés pour assurer la stabilité et la précision pendant le processus de meulage .

3. Broyeurs à angle lourd

Les broyeurs d'angle, en particulier ceux qui ont des cotes de puissance élevée et une construction robuste, sont excellents pour les tâches lourdes ., par exemple, le broyeur à angle pneumatique industriel de jet -467 7- et peut atteindre des vitesses à 7600 RPM . Applications . De même, le broyeur d'angle Dewalt 4.5- avec un moteur AMP 11- est connu pour sa puissance et sa durabilité.

4. Machines de broyage vertical

Le broyeur vertical MT³ de Bourn & Koch est spécialement conçu pour les tâches de broyage en service lourd . construites sur le fondement d'un broyeur de surface rotatif Blanchard, le mt³ est capable de résister à un broyage lourd tout en offrant une haute précision et une fiabilité de haute précision .

5. Machines de broyage de surface automatiques CNC

Pour la précision et l'efficacité de la découpe lourde, les machines de broyage de surface automatiques CNC sont devenues indispensables ..

Caractéristiques clés à rechercher:

Puissance et vitesse: Assurez-vous que la machine a des paramètres de puissance et de vitesse réglables suffisants pour gérer efficacement les tâches lourdes .

Durabilité: Recherchez des machines avec une construction robuste, des composants renforcés et des matériaux durables .

Précision: La haute précision est cruciale pour atteindre la finition et les tolérances souhaitées, en particulier dans les applications robustes .

Caractéristiques de sécurité: Les caractéristiques de sécurité telles que les gardes, les serrures de gaz et les poignées d'empilement de vibrations sont essentielles pour protéger les opérateurs pendant les opérations lourdes .

L'invention des machines de broyage est attribuée à plusieurs personnages et développements clés au fil du temps, plutôt qu'à un seul inventeur . Voici quelques jalons et contributeurs importants:

Développements précoces

Aux temps anciens: Le concept de broyage remonte aux civilisations anciennes où des pierres ont été utilisées pour broyer des outils de céréales et de façonner . La Bible mentionne une pierre appeléemousser, qui était probablement Emery, un abrasif naturel encore utilisé aujourd'hui .

XVIIIe siècle: Les premières machines de broyage mécanique ont émergé à la fin du XVIIIe siècle . Par exemple, Nicholas Louis Robert en France a développé un broyeur précoce en 1796.

19e siècle: Au début des années 1800, Henry Maudsley, connu pour développer le tour, a également contribué au développement de machines de broyage en utilisant une roue abrasive rotative pour éliminer le matériel .

Révolution industrielle et au-delà

1830s: La Grande-Bretagne, l'Allemagne et les États-Unis ont développé des broyeurs utilisant des roues abrasives naturelles pour traiter les pièces durcies pour les horloges, les vélos, les machines à coudre et les pistolets .

1864: Les États-Unis ont vu le développement de la première machine de broyage du monde, qui présentait une roue de broyage montée sur une voiture .

1876: Brown & Sharpe, une entreprise américaine, a fabriqué une machine de broyage cylindrique universelle . Cette machine avait les caractéristiques de base des machines de broyage modernes, y compris une tête de tête et une pierre de poule montée sur une table alternative .

Innovateurs clés

Charles H . Norton (1851-1942): Souvent appelé le créateur du broyage de production, Norton a travaillé avec Brown & Sharpe et a ensuite développé des machines de broyage robustes à Norton Emery Wheel Co . Ses innovations étaient cruciales pour le développement de l'industrie automobile .

Lewis Heim (1874-1964): Machiniste et inventeur américain, Heim est reconnu pour avoir inventé le broyeur cylindrique sans centre, qui était un résultat indirect de la surtension de la production de vélos au début des années 1900 .

Développements modernes

Au 20e siècle: L'introduction de l'énergie électrique et des progrès de la technologie de roue de broyage a considérablement amélioré les capacités des machines de broyage . par le milieu -20 du siècle, l'intégration du contrôle numérique (NC) et le contrôle numérique de l'ordinateur (CNC) ont révolutionné les machines de broyage, ce qui les rend plus précis et automatisés .