CH391498A - Procédé de fabrication d'un outil à diamants à rectifier, dresser et conformer - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'un outil à diamants à rectifier, dresser et conformer    La présente invention se rapporte à un procédé  de fabrication d'un outil à diamants à     rectifier,    dres  ser et conformer, procédé dans lequel les particules  de diamants sont liées par un métal appliqué par  galvanoplastie.  



  On a déjà fabriqué des outils à diamants à recti  fier en utilisant une base métallique sur laquelle une  couche unique de particules de diamants est liée par  un dépôt     électrolytique    d'un métal. La précision de  tels outils est limitée par les variations du dépasse  ment des particules abrasives de diamants, et il en  résulte un inconvénient sérieux chaque fois qu'il y a  lieu de rectifier une meule à un profil de haute pré  cision.  



  Le but recherché par la présente invention est  de supprimer ou réduire cet inconvénient.  



  Le procédé de fabrication selon la présente in  vention est caractérisé en ce qu'on colle par voie  électrolytique une seule couche de particules de dia  mants directement sur un maître-gabarit en utilisant  pour cela une couche primaire d'un métal doux et de  façon à     recouvrir    partiellement la couche de dia  mants, on lie et recouvre complètement ces parti  cules de diamants à l'aide d'une seconde couche mé  tallique déposée par voie électrolytique, et on enlève  au moins le     maître-gabarit    et la première couche de  collage.  



  La     précision    de l'outil est déterminée par la pré  cision du     maître-gabarit,    du fait que les particules de  diamants viennent à son contact. Toute variation des  dimensions des particules de diamants est absorbée  dans la couche de métal déposé par électrolyse.  



  Pour l'enlèvement du     maître-gabarit,    on peut  avoir recours à un procédé commode quelconque,  pourvu toutefois que la méthode choisie n'endom  mage ni ne déforme l'outil. Par exemple, un gabarit  en aluminium peut être enlevé en le dissolvant avec    de la soude caustique, tandis qu'un gabarit formé en  un alliage à faible point de     fusion    peut être enlevé  par fusion, mais des procédés purement mécaniques  peuvent aussi être utilisés quand cela se révèle plus       commode.     



  Un mode de réalisation de l'invention va mainte  nant être décrit uniquement à titre d'exemple et en  se référant au dessin annexé, sur lequel  La     fig.    1 est une coupe d'un     maître-gabarit    en       aluminium,    pouvant servir dans la fabrication d'un  type d'outil à     rectifier    ;  La     fig.    2 est une coupe d'un appareil dans le  quel le gabarit en aluminium montré à la     fig.    1 re  çoit, au cours d'un premier stade du procédé, une  couche   collée   de poussière de diamant ;

    La     fig.    3 est une coupe d'une petite section du  gabarit, à plus grande échelle, montrant la manière  dont la poussière de diamant est fixée au gabarit par  l'appareil représenté à la     fig.    2 ;  La     fig.    4 est une coupe montrant un stade ulté  rieur de fabrication de     l'outil    à rectifier ;  La     fig.    5 est     une    coupe de l'outil à rectifier ter  miné, dont le gabarit a été enlevé ;  La     fig.    6 est une coupe à plus grande échelle  d'une partie de l'outil représenté à la     fig.    5 ;

    La     fig.    7 est une vue en perspective de l'outil à  rectifier     terminé    ;  La     fig.    8 est une coupe d'un second type d'outil  à rectifier fabriqué par le procédé selon l'invention ;  et    la     fig.    9 est une coupe partielle d'une meule  devant être     rectifiée    par l'outil représenté à la     fig.    8.  



  En se référant aux     fig.    1 à 7, un procédé de fa  brication d'un     outil    à rectifier pour une meule à rec  tifier les filets, c'est-à-dire une meule dont la face de  travail présente le profil du     filetage    désiré, consiste  à usiner avec précision un     maître-gabarit    en alumi-           nium    10 en lui conférant un profil 10a correspon  dant à l'inverse du profil de filetage que devra avoir  l'outil à rectifier terminé.

   Comme     il        apparaît    à la       fig.    2 ; on place le gabarit 10 sur une tuile poreuse  11 en matière     céramique    et on monte sur ce gabarit  un fourreau étroitement ajusté 12, qu'on peut égale  ment voir sur cette     figure-.    On relie le gabarit à une  source de courant électrique pour lui permettre de  jouer le rôle d'une cathode de cuve électrolytique  tandis qu'une tige 13 occupant une position centrale  sert d'anode pour l'électrolyse.

   Dans le centre du ga  barit 10, on installe un lit de diamants 14 ayant la  granulométrie désirée, la profondeur du lit étant lé  gèrement supérieure à la profondeur du gabarit, et  on introduit dans le fourreau 12 du     sulfate    de cuivre  qui constitue l'électrolyte 15 et dont la profondeur  est telle que l'électrolyte atteint un niveau très su  périeur à celui du lit de diamants 14. L'électrolyte  tend à     s'infiltrer    vers le bas à travers la     tuile    poreuse  et on le recueille dans un bain 16 qu'on installe     au-          dessous    de la tuile et duquel l'électrolyte peut être  ensuite récupéré.

   On fournit continuellement des  nouvelles quantités d'électrolyte au fourreau 12 pour  maintenir le niveau dans celui-ci à une valeur sen  siblement constante. En fonctionnement de cette  cuve électrolytique, le     cuivre    se dépose par l'action  électrolytique sur la cathode, c'est-à-dire en l'occur  rence sur le gabarit 10, et au cours de cette action,  les     particules    de diamants qui sont en contact avec le  gabarit 10 sont contraintes d'adhérer à celui-ci en  formant une couche 17, qu'on peut considérer  comme étant réellement collée au gabarit par une  mince couche primaire 18 de cuivre déposé. L'épais  seur du cuivre ou couche de collage 18 n'a pas be  soin de dépasser 50 microns environ.  



  En     utilisant    de nouveau le gabarit 10 comme  cathode, on dépose par galvanoplastie une couche  secondaire épaisse de nickel 19 au sommet de la  mince couche en cuivre 18 de sorte que les parti  cules de diamants formant la couche 17 sont ferme  ment liées les unes aux autres à leurs extrémités  éloignées du gabarit 10, par ladite couche en nickel  19. L'épaisseur de la couche en nickel est d'environ  3,17 mm.  



  Une fois que le gabarit en aluminium 10 a été  muni des couches successives de diamants 17, de  cuivre 18 et de nickel 19 qui sont liées à ce gabarit  comme il est représenté à la     fig.    3, on enlève le ga  barit du système électrolytique et on le place comme  indiqué à la     fig.    4 sur un noyau central en acier 20  présentant un alésage 21. On verse dans l'espace an  nulaire 22 ménagé entre la couche en nickel 19 et  le noyau central 20 un liant 23 à base de résine  époxy chargée de poudre métallique. Une fois que  le     liant    23 a fait prise, on élargit l'alésage 21 du  noyau 20 et on le meule au diamètre requis se con  formant rigoureusement et concentriquement à la pé  riphérie du gabarit en aluminium 10.

   On enlève ce  gabarit 10 en     commençant    par éliminer sa majeure  partie par usinage et en dissolvant la     partie    restante    avec de la soude caustique. Cette opération laisse un  outil de rectification qu'on voit sur les     fig.    5 et 7,  et d'autre part comme il apparaît à la     fig.    6, les par  ticules de diamants     protubèrent    toutes de la couche  de nickel 19 de la même distance.  



  En dernier lieu, on soumet l'outil à l'action de  l'acide chlorhydrique dilué pour enlever la couche  de cuivre 18 et, si l'on désire, une partie de la  couche en nickel 19. L'outil est prêt à servir et peut  être monté sur une machine à rectifier les filets, sur  la même broche que l'outil usuel   de formage par  écrasement  ou à la place de cet outil.  



       Dans    le second mode de réalisation de l'inven  tion, il s'agit d'observer une côte de   12,7 microns  au cours d'un meulage des cannelures sur des pièces  en acier. On commence par meuler ces pièces sur  une machine de meulage de surface et après cela on  place un outil à rectifier fabriqué par le procédé de  l'invention à une extrémité du banc de la machine de  telle sorte qu'à chaque     fois    que cela se révèle néces  saire, la meule puisse être amenée le long du banc  de la machine jusque vers l'outil qui est désigné par  la référence d'ensemble 24 à la     fig.    8.

   Pour fabriquer  cet outil on a utilisé un     maitre-gabarit    en aluminium  (non représenté) dont le profil est celui qui est né  cessaire pour la meule 25     (fig.    9), c'est-à-dire un  profil précis et inverse de celui de la cannelure sur  les pièces en acier à usiner. Une couche 26 de parti  cules abrasives de diamants 46 (granulométrie com  prise entre 425 et 369 microns) est collée, comme  dans le premier mode de réalisation, à la surface du  gabarit en aluminium, en utilisant ce dernier comme  cathode dans la cuve électrolytique et en le re  couvrant de cuivre à travers un lit de particules de  diamants non agglomérées pendant une durée suf  fisante pour obliger la couche 26 à adhérer au gaba  rit.

   Comme précédemment, la couche primaire de  cuivre (non représentée) est d'une épaisseur de  l'ordre de 50 microns seulement, l'épaisseur exacte  n'étant pas d'une importance critique. On fixe les  particules de diamants au gabarit de manière que les  pointes coupantes finales aient une forme vraie et  se conforment donc à la forme exacte de la meule  requise 25. En utilisant de nouveau le gabarit d'alu  minium comme cathode, on dépose par galvano  plastie une couche secondaire épaisse en nickel 27 et  on lie de cette façon les particules de diamants au  sein de cette couche, dont l'épaisseur est d'environ  <B>3,17</B> mm. On enlève le gabarit en aluminium, la  couche de cuivre et éventuellement une     partie    de la  couche de nickel 27 comme dans le premier mode  de réalisation.

   On monte ensuite l'outil dans un bloc  d'acier 28 avec interposition d'un lit 29 de résine  époxy chargée de poudre métallique et du type fai  sant prise à froid.  



  Dans les deux modes de réalisation ci-dessus, on  a parlé d'un maître-gabarit en aluminium mais on  pourrait     utiliser    un autre métal soluble dans les al  calis ou encore un métal fusible dont le point de  fusion est suffisamment bas pour permettre son en-           lèvement    ultérieur sans     effet    fâcheux sur l'outil à  rectifier, ou enfin le gabarit pourrait être fait en une  matière plastique     métallisée.     



  Le procédé qui a été illustré par la description  de deux     formes    de réalisation, présente l'avantage de  faciliter la fabrication d'outils à diamants à rectifier,  dresser ou conformer dont la précision de profil est  d'au moins supérieure à   25,4 microns et dans la  plupart des cas est meilleure à   12,7 microns.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication d'un outil à diamants à rectifier, dresser et conformer, caractérisé en ce qu'on colle par voie électrolytique une seule couche de particules de diamants directement sur un maître- gabarit en utilisant pour cela une couche primaire d'un métal doux et de façon à recouvrir partielle ment la couche de diamants, on lie et recouvre com plètement ces particules de diamants à l'aide d'une seconde couche métallique déposée par voie élec trolytique, et on enlève au moins le maître-gabarit et la première couche de collage. II.

   Outil à diamants à rectifier, dresser et con former, obtenu par le procédé selon la revendica tion I. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise pour la seconde couche métal lique du nickel. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise le maître-gabarit comme cathode d'une cuve électrolytique, et on fait adhérer directe ment la couche de diamants sur le gabarit par l'élec trolyse du cuivre depuis l'électrolyte de la cuve, pour obtenir ainsi la couche primaire de collage. 3.

   Procédé selon la revendication 1 et la sous- revendication 2, caractérisé en ce qu'on obtient la couche de diamants à partir d'un lit de particules de diamants se trouvant en contact avec le maître-gaba- rit, de sorte que la couche n'est formée que par les particules de diamants qui sont en contact matériel avec le maître-gabarit. 4. Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on munit l'outil d'un élément de support en acier qui est sé paré de la couche de nickel par une couche de liant à base de résine époxy. 5.

   Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le maître- gabarit étant en un métal soluble dans les alcalis, on enlève ce gabarit en le faisant dissoudre dans un alcali. 6. Procédé selon la sous-revendication 5, carac térisé en ce qu'on utilise un maître-gabarit en alu minium. 7.

   Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise un maître-gabarit en un métal fusible dont le point de fusion est suffisamment bas pour permettre son enlèvement par fusion sans endommager l'outil. 8. Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise un maître-gabarit en un alliage métallique fusible dont le point de fusion est suffisamment bas pour permettre son enlèvement par fusion sans endomma ger l'outil. 9.

   Procédé selon la revendication I et les sous- revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on en lève le maître-gabarit au moins partiellement par une opération d'usinage. 10. Procédé selon les sous-revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on enlève la couche primaire de collage en cuivre en la faisant dissoudre par de l'acide chlorhydrique.