【 Technologie de fabrication 】 Sélection de fraises dans des conditions d'usinage complexes
Dans l'usinage de coupe, afin de maximiser la qualité d'usinage et la précision répétitive, il est nécessaire de sélectionner et de déterminer correctement les outils de coupe appropriés. Pour certains usinages exigeants et difficiles, le choix des outils de coupe est particulièrement important.
Parcours d'outil à grande vitesse
Le système CAD/CAM atteint une précision de coupe extrêmement élevée en contrôlant avec précision la longueur de l'arc de coupe dans la trajectoire de l'outil cycloïdal à grande vitesse. Lorsque la fraise coupe dans le coin ou dans d'autres formes géométriques complexes, la quantité de coupe n'augmentera pas. Afin d'utiliser pleinement cette avancée technologique, les fabricants d'outils ont conçu et développé des fraises avancées de petit diamètre. Les fraises de petit diamètre peuvent couper plus de matériaux par unité de temps et atteindre des taux d'enlèvement de métal plus élevés en utilisant des trajectoires d'outils à grande vitesse.
Pendant l'usinage, un contact excessif entre l'outil et la surface de la pièce peut facilement entraîner une défaillance de l'outil. Une règle empirique efficace consiste à utiliser une fraise d’un diamètre d’environ la moitié de la partie la plus étroite de la pièce. Lorsque le rayon de la fraise est plus petit que la partie la plus étroite de la pièce, l'outil a la possibilité de se déplacer à gauche et à droite et l'angle de coupe minimum peut être obtenu. Les fraises peuvent utiliser plus d’arêtes de coupe et des vitesses d’avance plus élevées. De plus, lors de l'utilisation d'une fraise d'un diamètre de la moitié de la partie la plus étroite de la pièce, un angle de coupe plus petit peut être maintenu et il n'augmentera pas lorsque l'outil est tourné.
La rigidité de la machine-outil permet également de déterminer la taille de l'outil pouvant être utilisé. Par exemple, lors d'une coupe sur une machine-outil à 40 degrés, le diamètre de la fraise doit généralement être inférieur à 12,7 mm. L'utilisation de fraises de plus grand diamètre peut générer des forces de coupe importantes qui peuvent dépasser la capacité de charge de la machine, entraînant des vibrations, des déformations, une diminution de la douceur de la surface et une durée de vie raccourcie de l'outil.
Lors de l'utilisation d'une trajectoire d'outil à grande vitesse plus récente, le son émis par la fraise au coin n'est pas différent de celui d'une coupe droite. Le son émis par la fraise pendant le processus de coupe est le même, indiquant qu'elle n'a pas été soumise à des impacts thermiques et mécaniques importants. La fraise émet un sifflement aigu à chaque fois qu'elle tourne ou coupe dans un coin, indiquant qu'il peut être nécessaire de réduire le diamètre de la fraise pour réduire l'angle de coupe. Le son produit par la coupe reste inchangé, indiquant que la pression de coupe supportée par la fraise est uniforme et constante, et ne fluctue pas de haut en bas avec les changements de forme géométrique de la pièce, car son angle de coupe reste constant.
Fraisage de pièces étroites
Les fraises à grande avance conviennent au fraisage de pièces étroites et peuvent générer des effets d’amincissement des copeaux, leur permettant d’effectuer un fraisage à des vitesses d’avance plus élevées.
Lors du traitement des trous de fraisage en spirale et des plaques nervurées de fraisage, l'outil entre inévitablement en contact avec la surface d'usinage. Cependant, l'utilisation d'une fraise à grande avance peut minimiser le contact de la surface avec la pièce, réduisant ainsi la chaleur de coupe et la déformation de l'outil.
Dans ces deux types d'usinage, la fraise grande avance est généralement dans un état semi-fermé lors de la coupe. Par conséquent, le pas de coupe radial maximum doit être de 25 % du diamètre de la fraise et la profondeur de coupe en Z maximale pour chaque coupe doit être de 2 % du diamètre de la fraise. Dans les trous de fraisage en spirale, lorsque la fraise coupe la pièce avec une trajectoire de coupe en spirale, l'angle de coupe en spirale est de 2 degrés à 3 degrés jusqu'à ce qu'il atteigne une profondeur de coupe en Z de 2 % du diamètre de la fraise.
Si la fraise à grande avance est ouverte pendant la coupe, son étape de coupe radiale dépend de la dureté du matériau de la pièce à usiner. Lors du fraisage de matériaux d'une dureté HRC30-50, l'étape de coupe radiale maximale doit être de 5 % du diamètre de la fraise ; Lorsque la dureté du matériau est supérieure à HRC50, l'étape de coupe radiale maximale et la profondeur de coupe maximale dans la direction Z de chaque étape de coupe correspondent toutes deux à 2 % du diamètre de la fraise.
Fraisage de murs droits
Lors du fraisage de plaques plates nervurées ou de parois droites, l'utilisation d'une fraise à arc circulaire donne les meilleurs résultats. Une fraise à arc circulaire à lame 4-6 est particulièrement adaptée au fraisage de profils sur des zones à parois droites ou des zones très ouvertes. Plus une fraise possède d'arêtes de coupe, plus l'avance pouvant être utilisée est élevée. Cependant, les programmeurs d'usinage doivent toujours minimiser autant que possible le contact de la surface entre l'outil et la pièce et utiliser des largeurs de coupe radiales plus petites. Lors de l'usinage sur des machines à faible rigidité, il est avantageux d'utiliser une fraise de plus petit diamètre, ce qui peut réduire le contact de la surface avec la pièce.
La distance de marche et la profondeur de coupe de la fraise à arc circulaire multi-arêtes sont les mêmes que celles de la fraise à grande avance. Les trajectoires d'outils cycloïdales peuvent être utilisées pour le rainurage de matériaux durcis. Assurez-vous que le diamètre de la fraise est d'environ 50 % de la largeur de la fente, en fournissant un espace de mouvement suffisant pour la fraise et en veillant à ce que l'angle de coupe n'augmente pas ou ne génère pas de chaleur de coupe excessive.
L'outil optimal pour un processus d'usinage spécifique dépend non seulement du matériau à couper, mais également du type de coupe et de la méthode de fraisage utilisée. En optimisant les outils de coupe, la vitesse de coupe, l'avance et les compétences en programmation d'usinage, les composants peuvent être produits plus rapidement et mieux à des coûts de traitement inférieurs.
