Dans l'usinage, pour maximiser la qualité et la répétabilité de l'usinage, il faut choisir et déterminer correctement le bon outil,qui est particulièrement important pour certains usinage difficile et difficileLe présent document vise des conditions d'usinage difficiles (tels que l'outil à grande vitesse et le parcours de l'outil à grande vitesse).
Les systèmes logiciels CAD/CAM actuels peuvent contrôler avec précision la longueur d'arc de la morsure dans un chemin d'outil trochoïdal à grande vitesse (Note:un chemin d'outil trochoïdal est un chemin courbé formé par un point fixe sur un cercle roulant le long d'une ligne droite)Pour profiter de cette avancée technologique, le coupeur doit être capable de couper avec une précision extrêmement élevée, même lorsqu'il coupe dans des coins ou d'autres géométries complexes.Les fabricants d'outils ont conçu et développé des fraiseuses avancées de petit diamètreLes coupeuses de petit diamètre sont moins coûteuses que les coupeuses de grand diamètre et, en utilisant des chemins d'outils à grande vitesse, ont tendance à enlever plus de matière de pièce par unité de temps.Cela est dû au fait que le plus grand coupeur de diamètre a une plus grande surface de contact avec la pièce à usinerPar conséquent, les fraiseuses de petit diamètre peuvent obtenir des taux d'élimination des métaux plus élevés.
Cependant, les concepteurs d'outils doivent encore s'assurer que ces coupeuses de petit diamètre ne sont pas seulement adaptées à la découpe trochoïdale, mais qu'elles correspondent également au matériau de la pièce à découper.la géométrie de nombreux outils à haut rendement est adaptée au matériau spécifique à usiner et à la technique de coupe utiliséePar exemple, avec un chemin d'outil optimisé, une rainure complète peut être fraisée en acier H13 avec une dureté de HRC54 avec un coupeur à 6 flûtes.4 mm peuvent être coupés avec une fraiseuse de diamètre 12.7 mm. Si une coupeuse de 12,7 mm de diamètre était utilisée pour usiner une fente de 12,7 mm de large, l'outil aurait trop de contact de surface avec la pièce à usiner et causerait une défaillance rapide de l'outil.Une règle de base utile est d'utiliser une coupe avec un diamètre d'environ 1/2 de la taille de la partie la plus étroite de la pièce à usinerDans cet exemple, la partie la plus étroite de la pièce à usiner est une fente d'une largeur de 25,4 mm, de sorte que le diamètre maximal de la coupeuse utilisée ne doit pas dépasser 12,7 mm.Lorsque le rayon de la fraiseuse est inférieur à la taille de la partie la plus étroite de la pièceDans ce cas, la coupeuse a la possibilité de se déplacer à gauche et à droite, et peut obtenir le plus petit angle d'engagement.
La rigidité de la machine aide également à déterminer la taille de l'outil qui peut être utilisé.Les fraiseuses de plus grand diamètre génèrent des forces de coupe plus élevées qui peuvent dépasser la capacité de la machine, ce qui entraîne des craquements, des déformations, une mauvaise finition de surface et une durée de vie réduite de l'outil.
En outre, lorsqu'on utilise une fraiseuse d'un diamètre de 1/2 de la taille de la partie la plus étroite de la pièce,l'angle d'engagement peut être maintenu petit et ne augmente pas lorsque l'outil est tournéPar exemple, si le programme d'usinage de la pièce à usiner adopte un passage d'outil de 10%, l'angle d'engagement est de 37°.son angle d'engagement augmenterait à 127°Avec les nouveaux chemins d'outils à grande vitesse, le bruit de la coupeuse autour des coins n'est pas différent de celui de la coupe droite.il n'est pas soumis à des chocs thermiques et mécaniques importantsSi le coupeur grince à chaque fois qu'il tourne ou coupe dans un coin, cela peut indiquer que le diamètre du coupeur doit être réduit pour réduire l'angle d'engagement.Si le son de la coupe reste le même, cela signifie que la pression de coupe sur la fraiseuse est uniforme et ne fluctue pas vers le haut et vers le bas avec le changement de géométrie de la pièce, car l'angle d'engagement reste constant.
Fraisage de petites pièces
Les coupeuses à anneaux sont le meilleur choix pour le fraisage des endroits serrés tels que les trous hélicoïdaux et le fraisage des côtes, ou lorsque le diamètre de la coupeuse est proche du rayon de la pièce.La forme anneuleuse robuste de ce coupeur crée un effet d'amincissement des copeauxEn outre, le coupeur a un rayon plus petit que les moulins à billes classiques,qui permet des passages plus grands tout en maintenant la planéité de la surface usinée sans les problèmes d'usinage typiques du broyeur à billesDes traces de couteau.
Les coupeuses à anneaux sont idéales pour le fraisage des trous hélicoïdaux et le fraisage des côtes, où un plus grand contact entre l'outil et la surface usinée est inévitable,tandis qu'un coupe-anneau à double tranchant peut minimiser le contact de surface avec la pièce à usinerDans les deux types d'usinage, le coupeur à anneaux est généralement fermé lors de la coupe, de sorte que le passage radial maximal doit être de 25% du diamètre du coupeur,et la profondeur Z maximale de coupe par passage doit être le coupeur 2% du diamètreDans le fraisage hélicoïdal, lorsque la fraiseuse coupe la pièce avec un chemin d'outil hélicoïdall'angle de découpe hélicoïdal est de 2° à 3° jusqu'à ce qu'il atteigne une profondeur de découpe en direction Z de 2% du diamètre du coupeur.
Si le coupe-anneau est ouvert lors de la coupe (par exemple lors du fraisage d'un coin de pièce ou du nettoyage d'une pièce), sa distance de passage radiale dépend de la dureté du matériau de la pièce.Lors du fraisage de matériaux de pièce avec une dureté de HRC30-50, l'étape d'outil radiale maximale doit être de 5% du diamètre de la fraiseuse; lorsque la dureté du matériau est supérieure à HRC50,l'étape radiale maximale de l'outil et la Z maximale de chaque outil La profondeur de coupe est de 2% du diamètre du coupeur. Fraisage des murs droits
Les coupeuses à nez de taureau fonctionnent mieux lorsqu'elles broient des zones ouvertes avec des côtes plates ou des parois droites.Les coupeuses à 4 à 6 flûtes sont particulièrement efficaces pour tracer des formes extérieures avec des parois droites ou des zones très ouvertes. Plus la fraiseuse dispose de flûtes, plus la vitesse d'alimentation peut être élevée.Les programmeurs d'usinage doivent encore minimiser le contact de la surface de l'outil avec le travail et utiliser une petite largeur de coupe radialeLors de l'usinage sur une machine-outil moins rigide, il est avantageux d'utiliser une découpeuse de plus petit diamètre car la coupeuse de plus petit diamètre réduit le contact de surface avec la pièce.
L'utilisation de la coupeuse à multiple lame (y compris le passage et la profondeur de coupe) est la même que celle de la coupeuse annulaire.Ils peuvent utiliser des chemins d'outils trochoïdaux (ou de nouveaux chemins d'outils qui contrôlent l'angle d'engagement de l'outil) pour les matériaux durcis.Comme mentionné précédemment, le plus important est de s'assurer que le diamètre de la coupe est d'environ 50% de la largeur de l'ouverture, que la coupe dispose de suffisamment de place pour se déplacer,et que l'angle d'engagement n'augmente pas et ne génère pas une chaleur de coupe excessive.
Matériau de fraisage à partir de graphite
Lors de la découpe de matériaux en graphite, sa haute abrasivité provoque une usure rapide des outils en carbure standard, et les outils usés ne seront pas en mesure de couper avec précision les géométries complexes requises.Lors du broyage du graphiteLa méthode de fraisage et le chemin d'outil ne sont pas les facteurs les plus critiques, et le type de fraiseuse utilisé dépend généralement de la forme de l'électrode de graphite.,Le diamant cultivé sur des substrats d'outils en carbure crée des revêtements extrêmement résistants à l'usure qui prolongent considérablement la durée de vie de l'outil.Les outils revêtus de diamant durent 10 à 30 fois plus longtemps que les outils non revêtus de carbure.
Par exemple, lors de l'usinage d'une électrode de graphite complexe de 152,4 mm carrés avec un broyeur à billes de carbure non recouvert de 12,7 mm de diamètre,la forme et les caractéristiques détaillées du bord tranchant de la fraiseuse sont généralement réduites après environ 4 heures de fraisageUn coupeur revêtu de diamants peut durer plus de 98 heures sans éclaboussure au bord de la coupe.
Lors de l'usinage de certaines formes de pièces de graphite (telles que des plaques à côtes minces), des géométries nettes et de petites pièces, la netteté du bord de coupe de la fraiseuse est particulièrement élevée.Dans ce type d'usinage, un revêtement en diamant de 2-3 μm d'épaisseur peut prolonger la durée de vie de l'outil et garder l'aiguille tranchante.il est idéal pour l'usinage de basse qualité où la durée de vie de l'outil n'est pas critiqueL'épaisseur typique du revêtement diamanté de 18 μm est principalement utilisée pour l'usinage haut de gamme avec des exigences de durée de vie élevées de l'outil.
L'utilisation de revêtements diamantés plus minces permet aux fabricants de moules qui produisent de plus petits lots et souhaitent réduire les coûts des outils sans sacrifier la durée de vie des outils pour réduire les coûts.Ils peuvent encore profiter des avantages de performance de véritables outils en carbure revêtu de diamantLes épaisseurs actuelles des revêtements diamantés varient d'environ 2 à 25 μm.
Le meilleur outil pour une tâche particulière devrait dépendre non seulement du matériau à couper, mais aussi du type de méthode de coupe et de fraisage utilisée.taux d'alimentation et compétences en programmation de l'usinage, les pièces peuvent être produites plus rapidement et mieux à moindre coût d'usinage.
