Apprenez-vous à percer le mystère du tournage

1.
résumé

Lors des opérations de tournage, l'outil est stationnaire tandis que la pièce tourne dans le mandrin de serrage ou le dispositif de serrage. De nombreuses opérations sont effectuées sur un tour, telles que le tournage de la face d'extrémité, le perçage, le rainurage, le filetage, etc. La géométrie de l'outil et les paramètres de coupe appropriés doivent être utilisés pour le type de matériau à traiter. Si ces paramètres ne sont pas correctement appliqués lors des opérations de tournage, une accumulation de copeaux (BUE) ou de nombreux autres modes de dommages peuvent se produire. Ces modes de dommages peuvent avoir des effets néfastes sur les performances des outils de coupe et conduire à la mise au rebut globale des pièces.

2.

Formes courantes de dommages aux outils

Lors de l’inspection de l’outil au microscope ou à la loupe, plusieurs types différents de modes de défaillance de l’outil de tournage peuvent être observés. Certaines des formes les plus courantes sont :

Usure de la lame arrière

Usure arrière de l'outil : La seule forme acceptable d'usure de l'outil, causée par le vieillissement normal des outils usagés et trouvée sur le tranchant. L'usure abrasive provoquée par les composants durs du matériau de la pièce à usiner est la seule méthode privilégiée pour l'usure des outils, car elle est prévisible et continuera à fournir une durée de vie stable à l'outil, permettant une optimisation et une amélioration supplémentaires de la productivité.

Cratère

Dépression en croissant : déformation constatée sur la surface coupante de l'outil. Ce mode d'outil est une défaillance chimique et thermique qui se produit dans la surface de coupe avant de l'outil de tournage ou de la lame. Cette défaillance est provoquée par une réaction chimique entre le matériau de la pièce à usiner et l'outil de coupe et peut être amplifiée par la vitesse de coupe. Une usure excessive des creux en forme de croissant peut affaiblir le tranchant de l'outil de tournage et entraîner une défaillance du tranchant.

Lame cassée

Rupture de lame : L'outil de tournage se brise le long de la surface de coupe, ce qui entraîne des bords de coupe imprécis et rugueux. Il s’agit d’un dysfonctionnement mécanique courant dans les réglages de coupe intermittente ou d’usinage non rigide. De nombreux coupables peuvent être à l'origine de la rupture de la lame, notamment les accidents de machines-outils et la sécurité des porte-outils.

Fissuration à chaud

Défaillance thermomécanique (fissuration thermique) : La chaleur de l'outil de coupe de fissures est causée par des fluctuations importantes de la température de traitement. Lors du retournement, la température est également cruciale. Trop peu ou trop de chaleur peut causer des problèmes, et des fluctuations rapides et importantes de température (chauffage et refroidissement répétés sur le tranchant) peuvent également causer des problèmes. Les défaillances thermomécaniques se présentent généralement sous la forme de fissures uniformément réparties, perpendiculaires au tranchant de l'outil de tournage.

Tumeur d'accrétion

BUE : Lorsque les copeaux adhèrent aux outils de coupe en raison de la chaleur, de la pression et de la friction élevées.

Les éclats peuvent être la forme d'usure d'outil la plus facile à identifier, car ils peuvent être vus sans avoir besoin d'un microscope ou d'une loupe. Le terme « accumulation de copeaux » signifie que le matériau que vous traitez est soudé sous pression sur l'outil de coupe. La preuve de l’accumulation de copeaux lors de l’inspection de l’outil est la face avant ou arrière de l’outil de coupe.

Problème d’accumulation et d’élimination de la tumeur

Cette situation peut entraîner de nombreux problèmes dans vos opérations d'usinage, tels qu'une mauvaise durée de vie des outils, un mauvais état de surface, des changements dimensionnels et bien d'autres problèmes de qualité. La raison de ces problèmes est que l’entraxe du tranchant et la forme géométrique de l’outil seront modifiés par le matériau soudé à l’avant ou sur le côté de l’outil. À mesure que l’accumulation de tumeurs s’intensifie, vous pouvez rencontrer d’autres types de pannes, voire des pannes catastrophiques (telles que la mise au rebut de pièces).

3.

Les raisons de la formation de grumeaux de coupe accumulés en tournage

Sélection inappropriée des outils de tournage : Les copeaux sont généralement causés par l'utilisation d'outils de tournage qui n'ont pas la forme géométrique correcte adaptée au traitement des matériaux. Le plus remarquable est que lors du traitement de matériaux visqueux tels que l'aluminium ou le titane, le meilleur choix est d'utiliser des outils dotés d'arêtes de coupe extrêmement tranchantes, de géométries de coupe libres et de surfaces polies et inclinées. Cela peut non seulement vous aider à couper rapidement des matériaux, mais également empêcher les matériaux de coller à l'outil de tournage.

Utilisation d'outils vieillissants : même si vous choisissez un outil de tournage ayant la forme géométrique correcte, vous risquez toujours de rencontrer une accumulation de copeaux. Lorsque l’outil de tournage commence à s’user et que son tranchant commence à se passiver, la matière commence à s’accumuler à la surface de l’outil. Par conséquent, il est très important de vérifier de manière aléatoire le tranchant de l'outil pendant la durée de vie définie après l'usinage de plusieurs pièces. Cela vous aidera à identifier la cause première de tout mode de défaillance le plus tôt possible.

Chauffage insuffisant : le fonctionnement de l'outil avec des paramètres de coupe défavorables peut entraîner une accumulation de copeaux. Habituellement, lorsqu’il y a un problème d’accumulation de copeaux, cela est dû à une vitesse ou à une avance faible. Dans toute application d'usinage, la génération de chaleur est cruciale : trop de chaleur peut affecter le matériau de la pièce, tandis qu'une chaleur insuffisante peut conduire à une mauvaise efficacité de l'outil dans l'élimination des copeaux.

4.

Tournage - Quatre méthodes pour réduire les bavures accumulées

01 Choisissez l'outil de tournage de type rainure approprié

Lors de la sélection des outils de coupe, choisissez une coupe libre, des formes géométriques nettes et des surfaces hautement polies. Le choix d'un outil avec une géométrie de rainure à copeaux aidera également à diviser les copeaux, facilitant ainsi leur retrait de la pièce et de la surface de coupe. Les outils de tournage dotés d'une géométrie de rainure à copeaux peuvent maximiser le contrôle des copeaux, obtenant ainsi une coupe plus libre pendant le tournage.

02 Vitesse et avance correctes

Même compétent en tournage conventionnel. Il est toujours important de vérifier soigneusement si votre vitesse et votre avance sont adaptées à votre application de tournage. Assurez-vous que votre machine-outil est dans un état optimal et ne recommandez pas une utilisation excessive. L'entretien et les réparations réguliers sont des habitudes importantes pour maintenir de bonnes performances de la machine-outil. Consultez le fabricant pour connaître les vitesses et les avances recommandées, et évitez un fonctionnement excessif de la machine-outil au-delà de sa capacité de traitement.

03 Utilisation du liquide de refroidissement

Lorsque le liquide de refroidissement s'écoule vers les pièces, il peut évacuer les copeaux et empêcher les températures élevées de fondre sur l'arête de coupe. Par conséquent, lors de l’utilisation de liquide de refroidissement, il est peu probable que des grumeaux se forment. Assurez-vous que le liquide de refroidissement est concentré sur le tranchant et augmentez la concentration du liquide de refroidissement.

04 Revêtement des outils

Choisissez des lames revêtues (certains matériaux métalliques non ferreux peuvent ne pas nécessiter d'envisager des lames revêtues), car les revêtements d'outils sont spécifiquement conçus pour un ensemble donné de matériaux de pièces afin d'éviter les problèmes d'usinage courants. Le revêtement vise à minimiser l’impact de la force de coupe et à prévenir les dommages aux outils. L'opérateur doit sélectionner le revêtement spécifique au matériau approprié pour l'opération de tournage afin de prolonger la durée de vie de l'outil.