Dresseur de profil
pour un profilage précis
de meules

Lors du dimensionnement des dresseurs de profils pour vilebrequins, le rayon de pointe défini de la garniture en diamant naturel doit être inférieur d'au moins 20 % au plus petit rayon concave à rectifier, afin de compenser les différences de vitesse de bande. La stabilité mécanique est assurée par une queue cylindrique ou une queue conique Morse qui transmet les forces passives qui se produisent dans la broche de la machine sans amplitude de vibration. Si le rayon de l'outil est choisi trop grand, il en résulte des déformations du profil par ce que l'on appelle l'effet d'enveloppe, ce qui ne garantit plus l'absorption requise du film lubrifiant par le point d'appui.

En cas de refroidissement insuffisant, un diamant monocristallin (MKD) réagit de manière très sensible aux sollicitations thermiques alternées qui se produisent lors de la rectification d'arbres à cames en raison des vitesses périphériques élevées de la meule. Le principe de fonctionnement de la surcharge thermique entraîne une graphitisation de la surface du diamant à des températures supérieures à 700 °C, ce qui réduit massivement la dureté du profilé de dressage au niveau local. Contrairement au diamant CVD, qui possède une conductivité thermique plus élevée, la défaillance du MKD entraîne une augmentation brutale des valeurs de rugosité sur le profil de la came, ce qui compromet la durée de vie de l'arbre à cames en fonctionnement moteur.

Une stabilité de forme insuffisante du dresseur de profils, souvent causée par le choix d'une classe de précision standard trop tendre, entraîne une déviation insidieuse de la géométrie de la meule pendant le cycle de dressage. L'abrasion mécanique sur le diamant de profilage modifie la zone de contact, ce qui entraîne une augmentation incontrôlée de la force de coupe spécifique lors de la rectification. Il en résulte une brûlure de rectification mesurable (modification thermique de la structure) sur les pièces, ce qui rend impossible la sécurisation du processus et entraîne l'arrêt immédiat de la ligne de production automatisée.

Pour optimiser la durée de vie des dresseurs de profils, nous utilisons chez DIT du diamant MKD qui, grâce à sa structure réticulaire sans azote, présente une résistance à l'usure supérieure à celle du diamant naturel. Le mécanisme d'action réside dans l'énergie de liaison plus élevée des atomes de carbone, qui résiste plus longtemps à l'attaque abrasive des fragments de grains abrasifs. Un outil de dressage inapproprié pour la rectification de profils avec une qualité de diamant inférieure entraîne, dans les centres de rectification CNC, des temps de changement de dresseur de profil extrêmement courts et, par conséquent, une disponibilité inefficace de l'installation.

L'influence de la concentricité sur l'écart de forme du profil dans un dresseur à profils multiples est basée sur le déplacement excentrique des différentes pointes de profil par rapport à l'axe de rotation de la broche de dressage. Mécaniquement, chaque écart micrométrique entraîne un engagement irrégulier des segments diamantés, ce qui rend impossible le maintien de la précision des contours et induit des marques de broutage sur la meule. Pour garantir la qualité, il faut donc, lors des intervalles de maintenance, définir le contrôle de la concentricité au moyen d'un interféromètre laser, car les comparateurs mécaniques ne détectent souvent pas les erreurs de vibration à haute fréquence.

Nous effectuons le contrôle du profil du diamant de dressage à l'aide d'un procédé de contourage contrôlé par le projet, avec un grossissement de 100 fois, afin de détecter les microfissures sur la géométrie en un point. Cette comparaison opto-électronique avec la géométrie théorique garantit que le dresseur de contour travaille dans les limites de tolérance spécifiées. Si l'on renonce à cette surveillance métrologique, l'usure d'un dresseur ne sera remarquée que par des produits finis défectueux lors du montage, ce qui peut entraîner d'énormes frais de rappel dans la technique d'entraînement.

Une spécification technique complète de dresseur de profil pour les clients DIT doit contenir, outre le matériau de base (diamant CVD ou naturel), la tige coudée ou la tige angulaire ainsi que le diamant de dressage exact pour la géométrie de rectification des contours. Le dimensionnement s'effectue en tenant compte de la conception assistée par CAO afin de placer les fréquences propres de l'outil en dehors des fréquences d'usinage. Sans ces données détaillées, une matrice de critères de sélection de dresseurs de profils est incomplète, ce qui peut conduire à des phénomènes de résonance imprévisibles lors de l'implémentation dans des systèmes de dressage à commande numérique et donc à la rupture de l'outil.