Brevet FR2474919A1 — publié le 19810807

La présente invention se rapporte à un pro- cédé pour meuler des plaques planes par l'action de coupe de la meule dans l'épaisseur de la plaque. Jusqu'à présent, pour le meulage des surfa- ces planes d'une pièce l dure et fragile, par exemple faite de silicium ou de verre, on utilisait une meule (2) de for- me annulaire fixée à l'extrémité inférieure ouverte d'une cloche rotative Io, comme le montre la Fig. 1a. Ce procédé classique présente l'inconvénient consistant en ce que le meulage doit être répété jusqu'à ce que la pièce ait été meulée à l'épaisseur désirée. En d'autres termes, la meule classique 2, dont la face latérale et la face inférieure se rencontrent à angle droit, meule la pièce à la fois par sa face latérale et par sa face inférieure. Dans ce mode de meulage, il se forme une grande surface de contact, qui pro- voque le dégagement d'une grande quantité de chaleur par frottement, nuisant à la précision dimensionnelle de la pièce en raison de la dilatation thermique et entrainant le risque d'encrassage des pores par les copeaux, qui se traduit par un dépolissage de la surface, des traces de brûlures et des fissures de meulage. De plus, le bord coupant de la meule 2 s'émousse au cours du meulage, ce qui a pour effet que la meule s'échappe de la pièce. Tous ces inconvénients font qu'il est difficile de meuler la pièce en une seule passe et qu'il est nécessaire de répéter le meulage par passes successives pour pouvoir meuler la pièce à l'épaisseur dési- rée. Dans un autre type de meule classique, la face inférieure est creusée en cône vers l'intérieur, comme on l'a représen- té sur le Fig. lb. Cette meule possède encore une grande surface de contact et risque facilement de perdre l'acuité de son arête ce qui nécessite un retaillage de sa surface conique. Un but de l'invention est de fournir un pro- cédé permettant de meuler les plaques planes, dures et fragi-- les en les amenant à l'épaisseur désirée facilement et avec - Z474919 précision en utilisant une meule mince qui forme un certain angle avec la surface à meuler. La partie de la pièce qu'il s'agit d'éliminer par le meulage est creusée par-dessous par la meule et la partie en surplomb se brise d'elle-même en copeaux grossiers. De cette façon, seule la surface est meulée parla meule. A la différence des procédés classiques, le procédé de meulage suivant l'invention donne des copeaux grossiers et une quantité de poudre fine. Le meulage suivant l'invention ne dégage qu'une très faible quantité de chaleur par frottement, réduit à un minimum les traces de brûlures, les fissures de meulage et les pertes de précision dimension- nelle dues à la dilatation thermique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés; donnés uniquement à titre d' exemple, les Fig. la et lb sont des vues en coupe illustrant des procédés de meulage classiques; la Fig. 2 est une vue en coupe montrant un mode de mise en oeuvre du procédé de meulage suivant l'in- vention; la Fig. 3 est une vue en coupe montrant un autre mode de mise en oeuvre du procédé de meulage suivant l'invention; la Fig. 4 est une vue en perspective d'une meule fendue suivant un autre mode de réalisation de l'in- vention; la Fig. 5 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel la meule fen- due est refroidie par de l'eau.; la Fig. 6 est une vue en perspective d'une meule suivant un autre mode de réalisation de l'invention. Sur la Fig. 2, qui montre un mode de meu- lage suivant l'invention, la pièce 1 est en une matière du- re et fragile telle que le silicium, le verre ou équivalent qui se brise facilemoent sous l'effet d'une légère pression. La meule mince 2 utilisée pour meuler la pièce 1 est formée par dépôt par dépôt électrolytique d'un revêtement contenant des grains d'un abrasif de très grande dureté (des grains d'une matière cristalline extrêmement dure tels que les grains de diamant et de nitrure de bore cristallisé dans le système cubique). La meule est un cylindre dont l'extrémité intérieure s'évase obliquement vers l'extérieur. Le bord de la partie évasée constitue la partie active 3, qui a, une épaisseur de 0,1 à 0,5 mm et une largeur d'environ 5mm. La face inférieure 4 de ce bord est inclinée d'un angle de à 450 sur la surface à meuler 7, c'est-à-dire que l'an- gle e compris entre la partie de montage 5 et la partie travaillante 3 est de 100 à 135 , de sorte que la face in- férieure 4 n'entre pas en contact avec la surface à meuler 7 de la pièce 1. Le bord coupant 6 entre ainsi en contact avec la face 8 à meuler de la pièce 1 par une surface ré- duite à un minimum. Ladite partie de montage verticale 5 est fixée solidement, par collage ou autre, à un épaule- ment 9 à l'intérieur de la cloche 10. La meule 2 ainsi réalisée effectue l'opé- ration de meulage sur le principe de la coupe. La meule 2 est entraînée en rotation à grande vitesse en même temps que la cloche 10 et la meule ou la pièce 1 est animée d' un mouvement d'avance. Les positions relatives de la meu- le 2 et de la pièce 1 sont réglées de telle manière que l'épaisseur de meulage tl soit de 0,3 à 0,8 mm c'est-à-dire égale à plusieurs fois l'épaisseur t2 de la meule 2. Pour commencer le meulage, on place le bord 6 en contact avec la face.ilatérale ou tranche de la pièce 1 et, ensuite, la meule 2 ou la pièce 1 est mise en mouvement à une vitesse prédéterminée. Il convient de remarquer que le meulage s' effectue de telle sorte que seul le bord 6 de la meule 2 soiten contact avec la face attaquée 8 tandis que la par- tie de la pièce 1 qui est attaquée par-dessous et qui sur- plombe la partie travaillante 3 se brise d'elle-même en rai- son de sa fragilité. En d'autres termes, la partie de la pièce qui surplombe la face attaquée 8 n'est pas réellement meulée mais elle se brise d'elle-même et la surface à meu- ler 7 est meulée proprement par la meule 2. Il en résulte que le meulage se traduit par la formation de copeaux gros- siers et d'une petite quantité de poudre-fine. La Fig. 3 montre un autre mode de réalisa- tion de la meule pour meuler la pièce 1 à une plus grande pro.fondeur en une seule passe. Dans cette forme de réalisa- tion, trois meules 2, 22 et 23 ayant des diamètres légè- rement différents sont fixées à l'épaulement 9 à l'inté- rieur de la cloche 10. La partie de montage 5 de la meule. 21 de plus grand diamètre est fixée à l'épaulement 9 à l'in- térieur de la cloche 10. La'meule 22 de diamètre moyen est fixée par l'intermédiaire d'une entretoise il à la face in- terne de la partie de montage 5. Finalement, la meule 2'3 du plus petit diamètre est fixée de la même façon, par l'inter- médiaire d'une entretoise 11. De cette façon, la partie travaillante 3 est répartie en trois couches et les bords coupants 61, 62 et 63 qui présentent des diamètres diffé- rents sont disposés à certains intervalles. Après la construction décrite ci-dessus, il est possible de meuler la pièce 1 à- une plus grande profon- deur en une seule passe puisque les parties de cette pièce qui sont attaquées par-dessous par les bords coupants 6V, 62 et 63 des meules 21, 22 et 23 respectivement se brisent d'elles-mêmes ainsi qu'on l'a mentionné plus haut. Dans une autre forme de réalisation, comme on l'a représenté sur la Fig. 4, la meule 2 comporte des fentes 13 à travers lesquelles passent l'eau de refroidis- sement injectée 12 et les copeaux. Les fentes 13 s'étendent depuis le bord coupant 6 jusqu'au milieu de la largeur de la partie travaillante 3. L'utilisation de la meule fendue évi- te que les pores ne soient obstrués par des copeaux de sorte que la meule conserve la finesse de son aiguisage. Par ail- leurs, l'eau de refroidissement 12 injectée de l'intérieur de la meule 2 atteint la face attaquée 8 à travers les fen- tes 13 pour évacuer les copeaux et refroidir la pièce 1 et la meule 2. Plus les fentes 13 sont minces et nombreuses, plus elles sont efficaces. Toutefois, la profondeur, la lar- geur et le nombre des fentes doivent être calculés en fonc- tion de l'application, avec pour critères la conservation de la résistance mécanique nécessaire. La Fig. 6 montre une autre forme de réali- sation d'une meule suivant l'invention qui ne s'encrasse pas de copeaux et qui possède une grande résistance mécani- que. La partie travaillante 3 de la meule 2 présente une for- me ondulée, considérée en élévation. Plus les ondulations sont nombreuses et fines, plus cette forme est avantageuse. Les ondes peuvent être soit à profil triangulaire et à an- gle vif, soit à profil sinusoïdal. En outre, pour atteindre le même but, on peut former de petits trous de 0,1 à 0,2 mm de diamètre sur la partie travaillante 3 par un usinage par électro-érosion. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour meuler des plaques planes en fai- sant tourner à grande vitesse une meule fixée à l'extré- mité ouverte d'une cloche, ce procédé étant caractérisé en ce qq',on amène la périphérie d'une meule mince (2) en contact avec la pièce (1) de manière que la meule (2) attaque la pièce (1) transversalement à son épaisseur, la partie de la pièce qui est attaquée par dessous se brisant alors d'elle-même et ladite meule mince étant aussi mince que possible et présentant une forme évasée en saillie obliquement vers l'extérieur à partir de l'extrémité ou- verte de la cloche. 2 - Procédé pour meuler des plaques planes suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la meule rotative est faite de plusieurs meules minces (21, 22, 23) placées l'une au-dessus de l'autre à certains intervalles. 3 - Procédé pour meuler les plaques planes suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la meule mince comporte des fentes (13) à travers lesquelles passe de l'eau de refroidissement.