Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2024-09-29 Origine : Site
Les fraises à rainure de clavette sont des outils essentiels dans l'usinage de précision, car elles constituent le principal moyen de créer des rainures et des fentes précises dans divers matériaux. Ce didacticiel se concentrera sur la technologie avancée des fraises à rainure de clavette. Il aidera les professionnels qui souhaitent mieux comprendre ces outils ou améliorer leurs pratiques d'usinage. Au total, en détail sur la discrimination des différents types et géométries de fraises en bout à rainure de clavette ainsi que les applications spécifiques des matériaux appropriés et leurs caractéristiques de performance, cet article est destiné à aider les lecteurs de manière adéquate à améliorer leur utilisation des fraises en bout à rainure de clavette dans l'industrie. Ce faisant, il répond à son objectif de traduire les connaissances en actions. Ainsi, les utilisateurs peuvent faire les bons choix concernant les types et l’utilisation de ces outils.
Parfois, les moulins ne sont pas remplis de couteaux ou de broyeurs étranges et complets ; ce ne sont que des fraises en bout. Colin W Griffith l'a très bien expliqué en parlant des outils de coupe des usines industrielles : Les fraises en bout sont des fraises multidirectionnelles. Les fraises en bout sont des outils de coupe conçus pour les applications de fraisage industriel, capables de couper dans d'autres directions que la direction axiale où coupent les forets conventionnels. La plupart sont fabriqués en acier rapide ou en carbure durable et sont disponibles en différentes formes et tailles pour divers processus de coupe, notamment le contourage, la refente et le profilage. La fraise en bout a un tranchant hélicoïdal qui facilite une coupe plus douce du matériau. L'effet combiné de la rotation de l'outil et de la vitesse d'avance, ainsi que de la configuration des goujures, permet un usinage de précision par coupe latérale ou en plongée d'éléments complexes et délicats.
Un La fraise en bout se compose de plusieurs composants cruciaux qui répondent à un objectif fonctionnel concernant les opérations d'usinage. Les principaux composants sont les suivants :
Comprendre les différents éléments est crucial pour décider quelle fraise utiliser à des fins de fraisage données en termes de productivité et de précision.
Le facteur distinctif qui distingue une fraise en bout à rainure de clavette des autres outils de fraisage est sa configuration et son domaine d'application. La plupart des fraises en bout sont conçues avec des lames profilées inclinées. En revanche, le profil d'une fraise à rainure de clavette a un petit diamètre et un bord de coupe plat, ce qui permet de couper des rainures de clavette et des fentes dans des arbres et d'autres pièces, démontrant les qualités distinctes des fraises à rainure de clavette. La forme de cet outil a été développée pour découper des rainures verticales droites, idéales pour maintenir les clés et empêcher les composants de la machine de glisser. De plus, les fraises en bout à rainure de clavette sont encore plus rigides et ont une longueur permettant d'améliorer la stabilité et la précision de coupe pour les autres fonctions critiques qui nécessitent de tels accessoires et de telles coupes.
Les fraises en bout peuvent être utilisées pour une grande variété de matériaux. Le plus souvent, ils sont appliqués sur des métaux solides et durs tels que l’acier, l’aluminium, le cuivre et le titane. De plus, ils sont assez favorables à l’usinage des polymères ABS et acryliques, des composites et de certaines céramiques. Le matériau, le revêtement et la forme du des fraises en bout doivent être envisagées pour le matériau de la pièce à usiner afin d'améliorer l'efficacité de coupe et la durée de vie de l'outil de coupe.
Plusieurs facteurs essentiels doivent être pris en compte lors du choix d’une fraise en bout afin d’obtenir des résultats efficaces lors des opérations d’usinage. Premièrement, le matériau de la fraise en bout est d'une grande importance, qu'il s'agisse d'acier rapide, comme on l'attend, ou de cobalt ou de carbure ; chacun convient à différents types de matériaux et conditions de coupe. Deuxièmement, la construction de la lame, le nombre de cannelures, l'angle d'hélice et la longueur affectent le débit des copeaux, la finition et la résistance de l'outil. Enfin, spécial les revêtements de fraises en bout peuvent augmenter la durée de vie et la rentabilité des outils grâce à la résistance à l'usure et à la réduction du frottement, comme les revêtements en nitrure de titane ou en carbone de type diamant. Il serait donc recommandé que la sélection de la fraise soit basée sur le matériau à usiner, ainsi que sur la qualité de finition visant à obtenir des résultats appropriés.
Outre le matériau utilisé pour fabriquer les outils et la précision de leurs performances, le coût des fraises en bout en acier rapide (HSS) et en carbure varie également. Les fraises en bout HSS sont fabriquées à partir de matériaux présentant des paramètres de ténacité et de résistance à l'usure élevés et peuvent donc être utilisées sur de nombreux métaux et sur des pièces plus tendres et moins rigides. Ces outils sont moins chers, car ils sont généralement beaucoup plus accessibles pour réaffûter et prolonger la durée de vie de l'outil. En revanche, produire un La fraise en carbure implique une combinaison de particules de carbure de tungstène et de cobalt, ce qui donne un outil résistant et cassant. La composition du tungstène et du cobalt permet aux fraises en carbure de conserver des arêtes vives même à des températures élevées. Avec ces pointes de coupe à grande vitesse, des matériaux rigides sont coupés et des vitesses de coupe élevées sont obtenues. Les carbures, cependant, sont coûteux et plus difficiles à utiliser car ils ont tendance à s'écailler et à se casser plus facilement que les outils HSS. En fin de compte, la décision entre les fraises HSS et les fraises à rainure en carbure dépendra du processus d'usinage, du matériau d'usinage, de la qualité cible et des limites budgétaires.
Le nombre de cannelures équipées sur une fraise en bout est, dans une large mesure, celui qui détermine l'efficacité de l'outil en ce qui concerne l'enlèvement du matériau supplémentaire et la gestion des copeaux qui s'écoulent. Les fraises en bout avec moins de cannelures, comme les deux types de cannelures, sont, dans la plupart des cas, utilisées pour des matériaux plus tendres ou lorsqu'un meilleur dégagement des copeaux est requis. En raison des vallées de cannelures plus larges, les couteaux ne se remplissent pas rapidement et cette caractéristique est donc essentielle pour une coupe en douceur et pour éviter le colmatage. En particulier, un plus grand nombre de cannelures engageant quatre fraises en bout ou plus sont également utilisées pour une qualité de finition de surface et une productivité encore meilleures, car elles aident à répartir efficacement les forces de coupe sur des arêtes de coupe plus longues pour des travaux plus lourds. Ceux-ci sont utilisés sur des matériaux plus complexes avec une tolérance étroite et une finition fine, bien qu'ils ne soient pas très efficaces pour éliminer de gros copeaux. À cet égard, la concentration des cannelures doit être adaptée au matériau usiné, et les résultats, la vitesse et la précision escomptés, en combinaison avec les normes de surface, doivent être obtenus.
La première étape de la préparation d'une fraiseuse pour la découpe de rainures de clavette consiste à s'assurer que la machine est correctement calibrée et que toutes les procédures de sécurité sont terminées. Je commence par choisir la bonne fraise en bout, en fonction du type de matériau et de la finition souhaitée. Je m'assure également que la pièce à usiner est fermement posée sur la table de la machine et correctement alignée avec un palpeur de bord. Je positionne ensuite la broche de la machine au centre de l'emplacement de la rainure de clavette, principalement à l'aide d'affichages numériques ou de comparateurs à cadran. Il est clair que l’ajustement de la vitesse et de l’avance de la fraiseuse est très important ; par conséquent, j'ai sélectionné les réglages adaptés au matériau et aux spécifications de la fraise en bout donnée. J'ai découpé un échantillon de matériau, qui a des propriétés proches du matériau réel, pour m'assurer que la configuration est correcte et apporter les modifications nécessaires à la profondeur et à la largeur de la rainure de clavette. Enfin, maintenant que la fraise est allumée, je maintiens plus ou moins la rigidité de l'outil pour être moins dévié et, en même temps, faire un bon état de surface.
Le mauvais alignement de la pièce à usiner est l’une des erreurs les plus courantes lors du fraisage de rainures de clavette. Cela se traduit souvent par des coupes qui ne peuvent pas être réalisées avec précision et une finition qui n'est pas satisfaisante. Les détecteurs de bord, ainsi que les affichages numériques, doivent être utilisés ici pour un alignement minutieux. Un autre défaut courant est la sélection d'un type ou d'une taille de fraise inappropriée pour le matériau, ce qui peut entraîner un émoussement ou une rupture de l'outil. Il convient de noter que les spécifications des fraises doivent toujours être compatibles avec les propriétés du matériau et les exigences de tolérance. D'autres attributs de l'outil, tels que l'avance et la vitesse, doivent être fiables pour éviter de plier l'outil et, par conséquent, de mauvais résultats ; par conséquent, ils doivent être placés correctement compte tenu des conditions de la tête de fraisage. Le dégagement des copeaux ne doit pas non plus être ignoré car il peut ralentir les opérations de fraisage. Une planification minutieuse en termes de fluides de travail et de suiveurs doit donc être envisagée pour éviter la surchauffe et l'émoussement des outils et maintenir respectivement le niveau de finition.
Pour préserver et entretenir mes fraises à rainure de clavette, je les nettoie minutieusement une fois l'opération terminée afin d'éliminer tout débris ou liquide de coupe qui pourrait provoquer une oxydation puisque les propriétés de la pointe sont fondamentales. De plus, il existe des situations où ce type d'outil doit être mis en œuvre mécaniquement pour améliorer le détail de la coupe. En cas d'émoussement, je n'attends pas que la fraise devienne totalement inutile et j'utilise les appareils et techniques appropriés pour retrouver la géométrie des arêtes de coupe. Le bon stockage fait également partie de cet entretien ; ils sont généralement dans une configuration sèche et ordonnée pour éviter les dommages accidentels et l'humidité. De plus, je respecte également le manuel d'instructions sur le graissage de mes fraises en bout et de mes machines à rainurer les clavettes, y compris leur période de lubrification, afin de garantir qu'elles puissent être utilisées pendant une longue période et principalement à leur excellente capacité.
Les fraises à une extrémité sont fabriquées en ayant les surfaces de coupe à une seule extrémité, ce qui permet de couper plus profondément et plus loin, mais nécessite généralement un changement d'outil lorsqu'il est émoussé ; cependant, connaître la distinction des fraises en bout peut aider à choisir un outil approprié. En raison de leur structure singulière, ces usines seront probablement moins chères au départ. Les fraises à double extrémité, quant à elles, fournissent des surfaces de coupe aux deux extrémités de l'outil ; ainsi, il est rentable puisque la taille égale de l'outil permet l'utilisation des deux extrémités, reportant ainsi le besoin d'acheter un outil de remplacement. Ainsi, ils sont parfois limités par l'exigence de porte-outils pour de tels types d'outils de coupe à deux extrémités. De plus, la longueur de coupe de certains types peut être plus courte que celle des fraises à une extrémité. Chaque type a ses mérites et est adapté à une condition d’usinage et à un utilisateur particuliers.
Les fraises à bout carré ont une extrémité plate, ce qui facilite l'usinage Raymond, en créant des angles vifs et des poches à fond plat lors de la fabrication de certains matériaux. Ils peuvent réaliser des fraises à rainures, des fraises à poches et d'autres coupes axiales en fraisage latéral et en plongée. Certains d'entre eux peuvent produire des bords de définition dans des pièces peu détaillées, et c'est pourquoi ils sont normalement utilisés lorsque le bord fini et le contrôle de la profondeur sont requis dans une certaine mesure.
Les fraises à billes sont des outils de coupe axiale à projections cylindriques curvilignes. Ainsi, ces types de broyeurs peuvent être utilisés pour usiner des pièces moulées aux formes complexes et aux surfaces lisses. Ces fraises sont utilisées pour le contourage de surfaces 3D car elles peuvent se déplacer et couper des éléments mal formés sans laisser de coins internes pointus sur la surface de l'élément. La géométrie fraisée des fraises à boule les rend moins radicales même s'il existe certains angles de fraisage des fraises à bout carré ; par conséquent, ils conviennent aux coupes de finition où les points de surfaces et les caractéristiques de conception sont au centre de l'attention.
Les broyeurs à quatre cannelures sont le plus souvent utilisés dans les opérations qui impliquent la coupe de matériaux plus durs, car ils ont plus de surfaces de coupe et permettent une meilleure finition et des vitesses d'avance plus élevées car ils ont plus de surface de contact avec le matériau. Les cannelures supplémentaires impliquent également un outil plus résistant qui est moins susceptible de dévier et de trembler lors de son utilisation pour le fraisage. Ceci est important car des options DC élevées peuvent être utilisées car des tolérances dimensionnelles très précises sont nécessaires.
En revanche, les fraises à deux dents sont considérées comme donnant de meilleurs résultats, notamment lors de l'usinage de matériaux tendres ou lorsque l'opération de fraisage peut inclure des coupes qui créeront de très nombreux petits copeaux. Une meilleure évacuation des copeaux est également possible grâce aux distances interfluves plus larges, qui permettent d'éviter le colmatage et l'endommagement de l'outil ou de la pièce. Ils sont également utiles dans les opérations de fraisage en plongée où le nombre réduit de cannelures réduit la résistance et permet de poignarder efficacement le matériau. L'utilisation d'un broyeur à quatre ou deux dents dépend du matériau à usiner et du but du fraisage.
La largeur et la profondeur de coupe sont des paramètres opérationnels importants dans l'usinage des fraises à rainure de clavette, car elles affectent l'efficacité de coupe, la précision et la qualité de l'opération. La largeur de coupe désigne la quantité de matière enlevée en un seul passage, ce qui est important en termes de charge qui sera appliquée à l'outil et à la machine. Je devais dire qu'une coupe plus large augmenterait probablement la productivité de l'usinage, mais une telle opération nécessitera plus de puissance et se traduira probablement par une durée de vie de l'outil plus courte. Pour passer au point suivant, la profondeur de coupe est également connue sous le nom de distance verticale à partir de laquelle une fraise en bout pénètre dans le matériau ; cela affecte la charge axiale et peut affecter la déflexion ou la chaleur générée. L'amélioration de ces limites de contrôle prend en compte l'efficacité de l'enlèvement de matière et de l'usure des outils ainsi que la qualité de la surface des pièces par rapport aux normes de fabrication pratiques et économiques.
Choisir le bon angle d'hélice pour la fraise en bout est essentiel afin que l'action de coupe puisse être efficace et que le mécanisme d'élimination des copeaux puisse fonctionner correctement. L'angle d'hélice affecte les forces de coupe, la qualité de la surface et la génération de chaleur. Généralement, lorsque l'angle d'hélice est proche de 45 degrés, cela donne une définition de coupe et une qualité de surface moyennes à l'extrémité des fraises. Cela est dû à un cisaillement accru et à une meilleure élimination des copeaux, mais plus de puissance peut être nécessaire. D'autre part, lorsqu'elle est d'environ 30 degrés, elle améliore la ténacité et les vibrations ductiles car elle est excellente pour une utilisation dans des matériaux complexes ou instables. Les propriétés du matériau, la capacité de la machine et la rugosité de la surface de coupe doivent toujours être prises en compte lors de la détermination de la conception de l'hélice afin de garantir l'efficacité de l'outil et de l'action de coupe.
R : Les produits principaux de cette catégorie comprennent les fraises à une extrémité, à extrémité carrée, à 2 et 4 cannelures. Ces outils sont de différentes tailles et formes et conviennent à différents travaux de fraisage. D'autres variantes incluent des fraises en bout à coupe centrale, à cannelure droite et en acier rapide.
R : Une fraise à deux cannelures est dotée de deux fraises et est spécialement conçue pour fonctionner uniquement sur des matériaux plus tendres ou lorsqu'il est nécessaire d'enlever une grande quantité de copeaux. Une fraise en bout à quatre cannelures est dotée de quatre fraises, qui contribuent à la stabilité et à la finition de surface de la pièce, la rendant applicable aux matériaux durs. Le choix entre une fraise à deux ou quatre dents dépend du matériau et de la finition de la pièce à usiner.
R : Les fraises en bout à coupe centrale à une extrémité sont conçues pour effectuer des mouvements de plongée et couper avec l'extrémité de l'outil dans la pièce, ce qui permet d'effectuer à la fois le perçage et le fraisage avec le même outil. Ils coupent profondément la pièce, permettant de couper des rainures, des fentes et des poches dans la pièce à la fois axialement et radialement.
R : Lors du choix des fraises en bout pour la coupe des rainures de clavette, le matériau de la pièce, les dimensions des rainures et les conditions d'usinage doivent être pris en compte. En règle générale, on utilise une fraise à bout carré dont le diamètre est identique à la largeur de la rainure de clavette. De tels travaux peuvent nécessiter l'utilisation d'une fraise à rainurer conçue à cet effet.
R : L'angle d'hélice d'une fraise en bout est responsable de l'efficacité de la coupe et de l'élimination des copeaux. Les fraises en bout plus grandes que l'angle d'hélice standard sont considérées comme plus efficaces car elles ont une action douce sur les matériaux coupés et une excellente évacuation des copeaux, mais un angle faible donne plus d'action de coupe. Pour couper une rainure de clavette, le type de géométrie de coupe de cannelure préféré des personnes âgées sera des cannelures droites ou à faible angle pour améliorer la précision et le contrôle.
R : Les fraises en bout avec ou sans revêtement pour couper les rainures de clavette ont également leur application et leur matériau appropriés. Alors que les fraises en acier rapide non revêtues peuvent être utilisées pour le découpage général de rainures de clavette sur des matériaux plus tendres, les fraises en acier rapide avec un angle d'hélice plus grand que la normale sont plus adaptées aux matériaux durs ou aux environnements à haute productivité.
R : Les fraises en bout indexables sont livrées avec des plaquettes de coupe remplaçables qui sont parfois moins chères pour la production de masse en vrac. Ils permettent un échange rapide d'outils de pointe sans jeter l'ensemble de l'outil. De plus, avec une telle configuration, différentes géométries de plaquettes peuvent être montées sur le même corps d'outil pour diverses opérations de coupe.
R : Dans le cas ci-dessus, la précision est perdue principalement en raison d'un stockage et d'une manipulation inappropriés des fraises en bout. Évaluez périodiquement les arêtes de coupe pour déceler toute usure, tout dommage ou toute fissure. Utilisez des vitesses et des avances de coupe qui ne réduisent pas la durée de vie des outils de coupe. Entretenir les outils en les nettoyant après utilisation ; la rouille sera évitée en recouvrant les outils d'un peu d'huile. Cette mesure doit être effectuée périodiquement sur un broyeur et son tranchant pour les applications essentielles afin de confirmer qu'il est conforme à la limite de tolérance de diamètre prescrite.
