Poli à haute rectitude
Arbres de positionnement

Un arbre de positionnement est un arbre usiné avec précision utilisé dans un système de positionnement linéaire ou rotatif où l’arbre lui-même détermine l’axe de mouvement. Contrairement à un arbre simple qui transmet le couple, un arbre de positionnement guide un chariot, une sonde ou un outil le long d’un trajet défini — sa rectitude, sa finition de surface et sa précision dimensionnelle déterminent directement la précision de positionnement du système. Applications courantes : arbres de plate-forme linéaire, extensions de sonde CMM, arbres de mouvement pour bancs optiques, entraînements à spline à billes, et tiges d’actionneur.

Le rectifiage cylindrique entre supports permet d’obtenir une rectitude ≤ 0,005 mm par 300 mm en standard. Pour des arbres plus longs ou des exigences plus strictes, des passes de rectification incrémentielles sont utilisées. Les arbres sont mesurés pour leur rectitude à l’aide d’un CMM dans un dispositif à bloc en V — le tracé complet de l’erreur de rectitude est inclus dans le rapport d’inspection. Pour des stages de positionnement ultra-précis nécessitant une rectitude inférieure à 0,001 mm/300 mm, consultez nos ingénieurs — cela requiert des opérations de lissage spécialisées.

Les arbres de positionnement fonctionnent souvent dans des douilles linéaires ou des écrous à billes-spline. La Ra de l'arbre influence directement : la cohérence de la précharge du roulement (les arbres rugueux provoquent une charge de contact variable des billes) ; la friction de glissement (les arbres rugueux provoquent le stick-slip dans les douilles lisses) ; et le taux d'usure du trou (les arbres rugueux abrasent plus rapidement le trou de la douille). Ra 0,2 µm est standard ; Ra 0,1 µm est disponible pour les applications nécessitant une variation minimale de friction.

Un arbre de positionnement est maintenu avec des tolérances plus strictes rectitude (ainsi que le diamètre et la finition) car il définit un axe géométrique plutôt que de simplement transmettre la force. Un arbre de transmission standard nécessite des tolérances de résistance et d'ajustement au niveau de ses sièges de roulement, mais sa rectitude en milieu de portée est moins critique. Un arbre de positionnement peut également être plus long par rapport à son diamètre, rendant la distorsion lors du traitement thermique et la correction de la rectitude les principales préoccupations de fabrication — chaque arbre est usiné entre pointes fixes et re-mesuré après le traitement thermique.

Prototype (1–5 pièces, trempé + usiné entre pointes) : 5–8 jours. Petite série (10–50 pièces) : 8–12 jours. Production (100–1 000 pièces) : 10–16 jours. Acier inoxydable ou titane : ajouter 2–4 jours. Arbres de plus de 600 mm : ajouter 2–3 jours pour la correction de la rectitude. Production express disponible.

GCr15 (SUJ2 / 100Cr6) Acier de roulement trempé en travers — le choix premium pour les arbres à billes-spline et les stages linéaires à roulements assortis, HRC 60–62. 42CrMo4 (durci par induction) pour actionneurs linéaires généraux et positionnement servo. SUS440C inoxydable durcissable pour les étapes en salle blanche et en chambre à vide. SUS303/316L pour l'automatisation chimique, pharmaceutique et de laboratoire. Al 7075 anodisé dur pour le positionnement sur banc optique. Ti Grade 5 pour actionneurs aérospatiaux.

Diamètre extérieur standard poli : Ra 0,4 µm. Surface de douille linéaire de précision : Ra 0,2 µm. Finition miroir pour applications à faible friction ou en vide : Ra 0,1 µm. Tous mesurés par profilomètre contact et reportés sur le certificat d'inspection.

Oui — les caractéristiques usinées en extrémité telles que les surfaces planes, extrémités filetées, rainures, trous traversants et épaules coniques pour montage par pince peuvent toutes être ajoutées dans la même configuration à 5 axes. La concentricité entre les caractéristiques intégrées et la longueur de glissement usinée reste dans un tolérancement de 0,003 mm TIR.

Longueur maximale entre centres : 1 500 mm. Pour les arbres de plus de 600 mm, la correction de la rectitude après traitement thermique est effectuée avant le rectifiage final pour maintenir ≤ 0,005 mm/300 mm. Pour les arbres de plus de 1 000 mm, indiquez la limite de rectitude sur toute la longueur (typiquement ≤ 0,02 mm sur toute la longueur) sur votre dessin — les arbres longs sont inspectés sur une plaque de surface en granit avec indicateur à cadran en plus du contrôle CMM sur bloc en V.