Comment dimensionner une rectifieuse plane

Cet article est examiné par la UsedUltra Senior Equipment Inspection Team. L'ingénieur principal en inspection Chris (12 ans d'évaluation de matériel industriel d'occasion ; plus de 1 500 machines-outils CNC inspectées, dont plus de 200 couvrant des rectifieuses Okamoto, Studer, Jung et Chevalier) est responsable des chiffres de dimensionnement ci-dessous. Les spécifications citées ici ont été transcrites à partir de la documentation du vendeur publiée sur chaque annonce de machine, et les données de plaque signalétique sont revérifiées lors de l'inspection finale. Les prix sont publiés comme prix de référence et ne constituent pas des devis en temps réel.

Réponse essentielle : quatre chiffres déterminent si une rectifieuse plane convient à votre pièce. La table ou le mandrin doit être plus grand que la diagonale de votre pièce, et dans les annonces actuelles, cela va de 1 025 × 485 mm à 8 000 × 2 500 mm. La capacité de charge de la table va de 150 kg à 10 800 kg, et c'est le chiffre que les acheteurs oublient le plus souvent. La vitesse périphérique de la meule doit être calculée, pas devinée : une meule Ø305 mm à 2 000 tr/min tourne à 31,9 m/s, et une meule Ø760 mm à 1 100 tr/min à 43,8 m/s. Les deux doivent rester sous le maximum indiqué sur la meule elle-même. La puissance de broche, de 7,5 kW à 22 kW, détermine la profondeur de passe que vous pouvez prendre. Obtenez ces quatre éléments correctement et la machine convient à votre travail. Un seul de faux et vous avez acheté une remise en état.

Quel type de rectifieuse plane vous faut-il ?

Une rectifieuse plane maintient la pièce sur une table ou un mandrin magnétique et coupe avec le bord ou la face d'une meule abrasive en rotation. Cinq configurations se cachent sous cette seule appellation, et elles ne se comportent pas du tout de la même manière. Déterminez celle que vous recherchez avant de comparer quoi que ce soit d'autre.

Une fois le type déterminé, quatre chiffres décident du reste. Les acheteurs qui comparent les marques au lieu des chiffres sont ceux qui finissent avec la mauvaise machine. Un Okamoto et un Nagase de même taille de table font le même travail. Une machine de 1 025 × 485 mm et une machine de 4 050 × 1 550 mm ne le font pas, quoi qu'il soit écrit sur la colonne.

Les quatre chiffres, et la plage qu'ils couvrent parmi les rectifieuses planes actuellement listées :

Il y a un cinquième chiffre qui vaut la peine d'être demandé : l'unité de réglage minimale, le plus petit incrément que l'avance verticale peut commander. Elle est rarement publiée comme valeur propre à la machine, alors demandez-la par écrit plutôt que de la supposer à partir de la classe de machine.

La même arithmétique régit les autres classes de rectification. Sur une rectifieuse sans centre, la meule régulatrice et la longueur de plongée remplacent la table et le mandrin, mais rien d'autre ne change.

Quelle taille de table de travail vous faut-il ?

Dimensions de table et de mandrin dans les annonces : 1 025 × 485 mm à 8 000 × 2 500 mm

Lisez le nom du modèle par rapport aux chiffres avant de regarder le prix. La machine de forme de précision de 1 025 × 485 mm et la machine de glissière de 8 000 × 2 500 mm sont toutes deux vendues comme rectifieuses planes, et elles n'ont presque rien d'autre en commun.

Le poids de la machine varie d'environ 10 fois, d'environ 3 000 kg sur l'Okamoto PRG6DX à environ 30 000 kg sur la MOLD-4015NC. La capacité de charge de table varie plus vite : 150 kg contre 10 800 kg, soit un facteur de 72.

Le poids du bâti et la capacité de charge sont des spécifications différentes, et c'est la capacité de charge qui limite ce que vous pouvez poser sur la table.

Pourquoi la diagonale de la pièce détermine la taille de la table

Dimensionnez la table en fonction de la diagonale de la pièce, pas de sa longueur. Une pièce annoncée comme 650 × 500 mm a une diagonale de 820 mm, elle ne rentrera donc pas dans une enveloppe de rectification de 650 × 500 mm. Elle se place en diagonale, au-delà du bord de la table, là où la meule ne peut pas atteindre les coins.

Deux corrections s'appliquent en plus de cette diagonale.

• Débordement de la meule. La meule doit dépasser de la pièce aux deux extrémités de la passe. Une table dimensionnée exactement à la diagonale de la pièce ne laisse aucune place à la meule pour sortir de la pièce, et les extrémités de la pièce ressortent non rectifiées.
• Hauteur du montage. Un mandrin magnétique consomme de la capacité verticale. Sur l'Okamoto MOLD-4015NC, le mandrin standard mesure 4 000 × 1 500 × 110 mm, donc 110 mm de course de la tête porte-meule sont déjà perdus avant même le chargement de la pièce.

La course de table est un chiffre distinct

Une machine peut publier une taille de table de travail et aucun chiffre distinct pour la distance sur laquelle la table se déplace réellement. Les deux chiffres ont des rôles différents. La taille de table vous dit si la pièce rentre. La course vous dit si la meule peut la dégager aux deux extrémités de la passe.

Demandez la course séparément. Si le vendeur ne donne qu'un seul chiffre, il s'agit généralement de la taille de table, et une machine qui ne peut pas dépasser la pièce rectifie une marche à chaque extrémité de chaque passe.

Quel mandrin magnétique et quelle capacité de charge de table vous faut-il ?

Taille de mandrin et capacité de charge : 150 kg à 10 800 kg

Les machines sont généralement vendues avec un mandrin déjà monté, et le mandrin est habituellement plus petit que la table. Deux exemples dans les annonces actuelles :

La capacité de charge est le chiffre qui échoue discrètement. Une machine peut être assez grande pour un bloc de matrice et pourtant avoir une capacité nominale inférieure à son poids.

La MOLD-4015NC est donnée pour 10 800 kg. La Nagase RAG-400 est donnée pour 350 kg, montage inclus. La Favretto ME/U200 est donnée pour 1 500 kg sans le mandrin magnétique. Ces précisions comptent, car elles déplacent la limite réelle de plusieurs centaines de kilogrammes.

Mandrin rotatif ou mandrin rectangulaire : Ø600 mm vs 4 000 × 1 500 mm

Un mandrin rotatif est continu. La table tourne sous la meule, de sorte que le temps de rectification dépend du diamètre plutôt que de la longueur de course. Sur l'Okamoto PRG6DX, la table tourne à 20–150 tr/min, et la tête porte-meule se positionne sur la face du mandrin avec une avance transversale de 200–2 400 mm/min.

Cela convient aux pièces rondes, annulaires et à symétrie circulaire. C'est le mauvais choix pour une longue glissière rectangulaire, qui nécessite une table alternative et une longue course.

Quelle vitesse périphérique de meule votre matériau nécessite-t-il ?

Diamètre de meule et vitesse de broche : Ø250 mm à 2 000 tr/min à Ø760 mm à 1 100 tr/min

Le diamètre de meule et la vitesse de broche sont publiés par paire, et aucun des deux ne signifie grand-chose seul.

Comment calculer la vitesse périphérique

La vitesse périphérique est la vitesse de l'abrasif au point de contact. Ce n'est pas un champ publié sur la plupart des annonces, alors calculez-la :

v (m/min) = π × D (m) × n (tr/min), puis divisez par 60 pour obtenir des m/s.

Prenez la Nagase RAG-400 avec sa plus grande meule : π × 0,305 × 2 000 = 1 916,4 m/min, soit 31,9 m/s.

Prenez la Sumitomo à portique à sa vitesse maximale : π × 0,760 × 1 100 = 2 626,4 m/min, soit 43,8 m/s.

Faites ce calcul sur chaque machine candidate avant de vous engager. Le résultat est la capacité nominale de meule minimale que vous êtes autorisé à acheter. Une machine qui doit tourner à 43,8 m/s ne peut pas recevoir une meule nominale inférieure.

Limites de vitesse de meule : 35 m/s standard, 45 m/s haute vitesse

La plupart des meules à liant vitrifié ont une vitesse périphérique maximale de 35 m/s. Le marquage sur la meule fait foi ici, pas la fiche technique de la machine. Au-dessus de ce chiffre, vous entrez dans les meules haute vitesse et les protecteurs renforcés, et pour le CBN dans un autre ordre de coût.

Calculez à la vitesse de broche maximale, pas à la vitesse nominale. La Sumitomo montre pourquoi. La même meule Ø760 mm tourne à 23,9 m/s à 600 tr/min et à 43,8 m/s à 1 100 tr/min.

Une machine dont la vitesse maximale calculée dépasse 35 m/s n'est pas inutilisable, mais elle vous oblige à acheter des meules homologuées pour cette vitesse, et à continuer d'en acheter. Si un calcul tombe dans la plage des 40 m/s, posez la question au vendeur par écrit.

À cette vitesse, la capacité nominale de la meule, celle du protecteur et le maximum propre à la broche doivent tous concorder. Une plage de vitesse publiée qui dépasse le protecteur d'origine de la machine ne survivra pas à la première inspection.

Quelle puissance de broche vous faut-il ?

Puissance du moteur de broche : 7,5 kW à 22 kW

La puissance de broche ne rend pas une machine précise. Elle détermine la quantité de matière que vous pouvez enlever par passe sans brûler la meule ni la pièce. Une broche de 7,5 kW produira une finition fine sur une petite pièce. Elle ne dégrossira pas une plaque de moule de 4 000 mm en une journée de travail.

Adaptez la puissance à la matière à enlever et considérez la finition comme une spécification distincte.

Résolution d'avance verticale et unité de réglage minimale : 0,0001 mm à 0,01 mm

L'unité de réglage minimale est le plus petit incrément commandé sur l'axe vertical. Elle sépare les machines précises des machines contrôlables, et c'est le chiffre le moins systématiquement publié dans cette classe. Les valeurs ci-dessous sont celles indiquées par les annonces individuelles, et non une propriété du type de machine.

Le chiffre de la RG500 est un sélecteur à trois positions plutôt qu'un nombre unique, donc le citer comme une résolution de 0,0001 mm surestimerait la machine. Une résolution de 0,0001 mm sur une machine qui dérive de quelques microns en chauffant est une spécification que vous payez sans jamais l'utiliser.

Demandez ce que la machine tient après deux heures de montée en température, et si la colonne est thermiquement contrôlée. Lorsque la documentation donne une valeur de précision, comme la planéité d'environ 0,5 μm publiée pour la Nagase RG500, traitez-la comme une condition d'essai et non comme une garantie pour votre pièce.

Table alternative ou rotative ?

Les deux configurations résolvent des problèmes différents.

Lorsque les deux sont disponibles, c'est la forme du travail qui décide, pas le volume. Une machine rotative élimine complètement la course : la meule rectifie en continu pendant que la table tourne. C'est aussi pourquoi les machines rotatives dépendent du contrôle de vitesse. Sans contrôle de vitesse périphérique constante, la vitesse de coupe augmente du centre du mandrin vers la périphérie, et la finition varie sur la pièce.

Ni les machines rotatives ni les petites machines alternatives ne conviennent pour les longs travaux de glissière. Les machines pour glissières et chemins de roulement vont jusqu'à 2 500 × 8 000 mm sur la Sumitomo à double colonne et 8 000 × 2 500 mm sur la DANOBAT SGC256, qui supporte une charge de table de 32 t.

Comment vérifier les spécifications d'une machine avant de payer ?

Les spécifications papier sont la transcription par le vendeur de la documentation de la machine. Elles constituent une présélection, pas un rapport d'état. Trois mesures sur site déterminent si les chiffres tiennent.

Ce qu'une inspection complète enregistre pour chacun des trois contrôles :

• Faux rond radial de broche, mesuré au flasque de meule avec la broche à température de travail. Il est enregistré comme une valeur unique en μm et comparé à la tolérance documentée de la machine lorsqu'elle existe. Une mesure à froid ne prouve rien.
• Planéité de la table, mesurée selon un maillage de 12 points sur la surface du mandrin ou de la table plutôt qu'en trois endroits pratiques. Publiez l'écart maximal sur l'ensemble du maillage, pas la moyenne.
• État des glissières, lu comme le jeu avec le coulisseau déplacé dans les deux sens sous charge. Une machine avec une bonne broche et des glissières usées rectifie un cône, pas une surface plane.

Une mise en garde au sujet des prix publiés. Lorsque le prix d'une annonce semble incohérent avec la classe de taille de la machine, ne l'interprétez pas comme une bonne affaire. Demandez les registres d'entretien et de remise en état, l'historique d'entretien de la meule et de la broche, et la fiche de contrôle géométrique actuelle avant de considérer ce chiffre comme une référence.

Le prix et l'état sont des questions distinctes, et une seule des deux peut être vérifiée depuis une page web. Il en va de même lorsque vous consultez les prix des rectifieuses planes Okamoto d'occasion. Le bloc de spécifications explique bien mieux l'écart entre les machines que la plaque sur la colonne.

Combien vous coûte une mauvaise décision de dimensionnement ?

Deux exemples chiffrés, à partir des valeurs publiées ci-dessus.

Exemple chiffré : une plaque de moule de 300 × 200 mm

Diagonale de la pièce : √(300² + 200²) = 360,6 mm. Ajoutez un dégagement de meule à chaque extrémité du déplacement, environ une largeur de meule de 50 mm, et vous avez besoin d'environ 460 mm de table dans la direction du déplacement.

Deux machines conviennent : la Nagase RAG-400 à 1 025 × 485 mm et l'Okamoto MOLD-4015NC à 4 050 × 1 550 mm. Une machine avec une table de 300 × 150 mm ne conviendrait pas, car la meule ne pourrait pas dégager la pièce et les coins seraient hors de portée.

La défaillance n'est généralement pas un choc. La machine rectifie le milieu de chaque pièce et laisse les coins bas, et vous le découvrez après le premier rejet client.

Exemple chiffré : une glissière de 1 200 mm

Une pièce de 1 200 mm nécessite plus de 1 200 mm de table. Prévoyez que la meule dégage aux deux extrémités plus l'étincelage, et l'exigence pratique est d'environ 1 400 mm de course utile.

La Sumitomo à double colonne à 2 500 × 8 000 mm et la DANOBAT SGC256 à 8 000 × 2 500 mm conviennent toutes deux avec de la marge. Aucune machine rotative de la liste ne le fait, à aucun prix. Une table de 1 025 mm ne peut pas être allongée, et la glissière ne peut pas être raccourcie.

Questions fréquentes

Comment calculer la vitesse périphérique d'une meule ?

Multipliez π par le diamètre de la meule en mètres par la vitesse de broche en tr/min pour obtenir des mètres par minute, puis divisez par 60 pour obtenir des mètres par seconde. Pour une meule Ø305 mm à 2 000 tr/min : π × 0,305 × 2 000 = 1 916,4 m/min, soit 31,9 m/s. Calculez toujours à la vitesse de broche maximale de la machine, pas à sa vitesse nominale.

Une table de travail plus grande signifie-t-elle une machine plus précise ?

Non. La taille de table régit l'enveloppe de la pièce. La précision vient de la broche, de l'état des glissières et du contrôle thermique. L'Okamoto MOLD-4015NC annonce une unité de réglage minimale de 0,0001 mm sur une table de 4 050 × 1 550 mm. La Nagase RG500 annonce la même résolution de 0,0001 mm sur un mandrin Ø500 mm. La taille et la précision sont des spécifications distinctes, et vous payez pour chacune d'elles.

Puis-je rectifier une pièce plus grande que le mandrin magnétique ?

Uniquement lorsque la pièce peut être soutenue en dehors du champ magnétique et rester maintenue en sécurité. Les pièces qui dépassent du mandrin nécessitent un montage, et la hauteur du montage est déduite de la course verticale.

Sur l'Okamoto MOLD-4015NC, le mandrin standard a 110 mm d'épaisseur, donc 110 mm de course de la tête porte-meule sont utilisés avant même le chargement d'une pièce. Lorsqu'une pièce dépasse, demandez le diamètre de rectification effectif, qui est inférieur au diamètre nominal du mandrin.

Quelle capacité de charge de table me faut-il pour un bloc de matrice lourd ?

Pesez la pièce, ajoutez le montage, puis lisez la précision dans l'annonce. Les capacités dans les annonces vont de 150 kg à 10 800 kg, et les précisions comptent. La Nagase RAG-400 est donnée pour 350 kg, montage inclus. La Favretto ME/U200 est donnée pour 1 500 kg sans le mandrin magnétique. Comparez votre poids chargé à la valeur qualifiée, jamais au chiffre principal.

Une rectifieuse plane à table rotative est-elle meilleure pour la production ?

Pour les pièces rondes et à symétrie circulaire, oui. La rotation continue élimine la course. L'Okamoto PRG6DX fait tourner sa table à 20–150 tr/min, et son mandrin Ø600 mm est donné pour 150 kg. Pour les travaux longs et rectangulaires, c'est la mauvaise machine. Vous avez besoin d'une table alternative avec suffisamment de course, et au-delà d'environ 1 500 mm de longueur de pièce, vous avez besoin d'une machine spécialement conçue pour les glissières ou les chemins.

Les spécifications citées ici ont été transcrites à partir de la documentation du vendeur publiée sur chaque annonce individuelle de machine, et les prix sont indiqués comme prix de référence. Comme l'indiquent les annonces, les prix des machines d'occasion fluctuent avec le marché et ne constituent pas un devis en temps réel. La disponibilité et l'état des machines changent sans préavis. Chaque chiffre de ce guide est un critère de présélection, pas un rapport d'état. Vérifiez par rapport à la page de détail de la machine spécifique et à une inspection physique avant de vous engager.