Les outils de coupe CNC sont des outils utilisés pour la découpe dans la fabrication mécanique, également appelés outils de coupe. La combinaison d'un bon équipement de traitement et d'outils de coupe CNC hautes performances peut tirer pleinement parti de ses performances et générer de bons avantages économiques. Avec le développement des matériaux pour outils de coupe, divers nouveaux matériaux pour outils de coupe ont de meilleures propriétés physiques, mécaniques et performances de coupe. A été grandement amélioré, le champ d'application s'élargit également.
Structure des outils CNC
1. La structure de divers outils est composée d'une partie de serrage et d'une partie de travail. La partie de serrage et la partie active de l'outil à structure intégrale sont toutes réalisées sur le corps de coupe ; la partie active (dent de couteau ou lame) de l'outil à structure d'insert est montée sur le corps de coupe.
2. Il existe deux types de pièces de serrage avec trous et poignées. L'outil avec un trou est placé sur l'arbre principal ou le mandrin de la machine-outil au moyen du trou intérieur, et le moment de torsion est transmis au moyen d'une clavette axiale ou d'une clavette d'extrémité, telle qu'une fraise cylindrique, une fraise à surfacer, etc.
3. Les couteaux avec manche sont généralement de trois types : à tige rectangulaire, à tige cylindrique et à tige conique. Les outils de tournage, de rabotage, etc. sont généralement à queue rectangulaire ; les tiges coniques supportent la poussée axiale par cône et transmettent le couple à l'aide de la friction ; Les tiges cylindriques conviennent généralement aux petits forets hélicoïdaux, fraises en bout et autres outils. La force de friction qui en résulte transmet le couple. La tige de nombreux couteaux à tige est en acier faiblement allié et la partie active est en acier rapide soudant bout à bout les deux parties.
4. La partie active de l'outil est la partie qui génère et traite les copeaux, y compris les éléments structurels tels que la lame, la structure qui brise ou enroule les copeaux, l'espace pour l'enlèvement ou le stockage des copeaux et le canal pour le fluide de coupe. La partie active de certains outils est la partie coupante, comme les outils de tournage, les raboteuses, les outils d'alésage et les fraises ; la partie active de certains outils comprend des pièces coupantes et des pièces d'étalonnage, telles que des forets, des alésoirs, des alésoirs, des couteaux et des tarauds à surface interne, etc. La fonction de la partie coupante est d'éliminer les copeaux avec la lame, et la fonction de la partie d'étalonnage consiste à lisser la surface usinée et à guider l'outil.
5. La structure de la partie active de l'outil est de trois types : type intégral, type de soudage et type de serrage mécanique. La structure globale consiste à créer un bord tranchant sur le corps de la fraise ; la structure de soudage consiste à braser la lame au corps de la fraise en acier ; il existe deux structures de serrage mécanique, l'une sert à serrer la lame sur le corps de coupe et l'autre sert à serrer la tête de coupe brasée sur le corps de coupe. Les outils en carbure cémenté sont généralement constitués de structures soudées ou de structures de serrage mécanique ; les outils en porcelaine sont tous des structures de serrage mécaniques.
6. Les paramètres géométriques de la partie coupante de l'outil ont une grande influence sur l'efficacité de la coupe et la qualité du traitement. L'augmentation de l'angle de coupe peut réduire la déformation plastique lorsque la face de coupe serre la couche de coupe et réduire la résistance au frottement des copeaux circulant à travers l'avant, réduisant ainsi la force de coupe et la chaleur de coupe. Cependant, augmenter l'angle de coupe réduira la résistance du tranchant et réduira le volume de dissipation thermique de la tête de coupe.
Classification des outils CNC
Une catégorie : les outils pour le traitement de diverses surfaces extérieures, notamment les outils de tournage, les raboteuses, les fraises, les broches et limes pour surfaces extérieures, etc. ;
La deuxième catégorie : les outils de traitement des trous, y compris les forets, les alésoirs, les outils d'alésage, les alésoirs et les broches pour surfaces intérieures, etc. ;
La troisième catégorie : les outils de traitement de filetage, y compris les tarauds, les filières, les têtes de filetage à ouverture et fermeture automatiques, les outils de tournage de filetage et les fraises à filetage, etc. ;
La quatrième catégorie : outils de traitement d'engrenages, y compris les fraises-mères, les fraises de façonnage d'engrenages, les fraises à raser les engrenages, les outils de traitement d'engrenages coniques, etc. ;
La cinquième catégorie : les outils de tronçonnage, y compris les lames de scies circulaires à plaquettes, les scies à ruban, les scies à archet, les outils de tronçonnage et les fraises à lames de scie, etc.
Méthode de jugement de l’usure des outils CN
1. Déterminez d'abord s'il est porté ou non pendant le traitement, principalement pendant le processus de coupe, écoutez le son, et tout à coup, le son de l'outil pendant le traitement n'est pas une coupe normale, bien sûr, cela nécessite une accumulation d'expérience.
2. Regardez le traitement. S'il y a des étincelles irrégulières et intermittentes pendant le traitement, cela signifie que l'outil est usé. Vous pouvez changer d'outil à temps en fonction de la durée de vie moyenne de l'outil.
3. Regardez la couleur de la limaille de fer. Si la couleur de la limaille de fer change, cela signifie que la température de traitement a changé, ce qui peut être dû à l'usure de l'outil.
4. Regardez la forme de la limaille de fer. Les deux côtés de la limaille de fer semblent déchiquetés, la limaille de fer est anormalement courbée et la limaille de fer devient finement divisée. Ce n’est évidemment pas la sensation de coupe normale, qui prouve que l’outil a été usé.
5. En regardant la surface de la pièce, il y a des marques brillantes, mais la rugosité et la taille n'ont pas beaucoup changé, ce qui signifie en fait que l'outil a été usé.
6. Écoutez le son, les vibrations de traitement s'intensifieront et un bruit anormal sera produit lorsque l'outil n'est pas rapide. À ce stade, il convient de veiller à éviter les « coups de couteau » et à provoquer la mise au rebut de la pièce.
7. Observez la charge de la machine-outil. S'il y a un changement progressif évident, cela signifie que l'outil a peut-être été usé.
8. Lorsque l'outil est découpé, la pièce présente de graves bavures, la rugosité diminue, la taille de la pièce change et d'autres phénomènes évidents sont également les critères de jugement de l'usure de l'outil. En un mot, voir, entendre et toucher, pour peu que l'on puisse résumer un point, on peut juger si l'outil est porté.
Principe de sélection des outils CNC
1. La chose la plus importante dans le traitement est l'outil
Tout outil qui ne fonctionne plus signifie un arrêt de la production. Mais cela ne signifie pas que tous les couteaux ont le même statut important. Un outil avec un temps de coupe long a un grand impact sur le cycle de production, c'est pourquoi, dans le même principe, une plus grande attention devrait être accordée à cet outil. De plus, il convient de prêter attention à l’usinage des composants et outils clés avec des tolérances d’usinage strictes. De plus, les outils avec un contrôle des copeaux relativement médiocre, tels que les forets, les outils de rainurage et les outils de filetage, doivent également faire l'objet d'une attention particulière. Les temps d'arrêt peuvent être causés par un mauvais contrôle des puces.
2. Faites correspondre avec la machine-outil
Les couteaux sont divisés en couteaux pour droitiers et en couteaux pour gauchers, il est donc très important de choisir les bons couteaux. En général, les outils pour droitiers conviennent aux machines qui tournent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (CCW) (vu le long de la broche) ; les outils pour gauchers conviennent aux machines qui tournent dans le sens des aiguilles d'une montre (CW). Si vous possédez plusieurs tours, certains avec des outils pour gauchers et d'autres pour gauchers, choisissez des outils pour gauchers. Toutefois, pour le fraisage, les gens ont généralement tendance à choisir des outils plus polyvalents. Mais même si la plage d'usinage couverte par ce type d'outil est large, on perd immédiatement la rigidité de l'outil, on augmente la flèche de l'outil, on réduit les paramètres de coupe et on provoque facilement des vibrations d'usinage. De plus, le manipulateur permettant de changer d'outil sur la machine-outil comporte également des restrictions sur la taille et le poids de l'outil. Si vous achetez une machine-outil avec un trou de refroidissement interne dans la broche, veuillez également choisir un outil avec un trou de refroidissement interne.
3. Correspondance avec le matériau traité
L'acier au carbone est un matériau traité couramment lors de l'usinage, c'est pourquoi la plupart des outils de coupe sont conçus sur la base d'un traitement optimisé de l'acier au carbone. La qualité de la lame doit être sélectionnée en fonction du matériau à traiter. Les fabricants d'outils proposent une gamme de corps de fraises et de plaquettes correspondantes pour l'usinage de matériaux non ferreux tels que les superalliages, les alliages de titane, l'aluminium, les composites, les plastiques et les métaux purs. Lorsque vous devez traiter les matériaux ci-dessus, veuillez choisir un outil avec le matériau correspondant. La plupart des fabricants proposent différentes séries d'outils de coupe, indiquant quels matériaux conviennent au traitement. Par exemple, la série 3PP de DaElement est principalement utilisée pour le traitement de l'alliage d'aluminium, la série 86P est spécialement utilisée pour le traitement de l'acier inoxydable et la série 6P est spécialement utilisée pour le traitement de l'acier à haute dureté.
4. Spécification de l'outil
Une erreur courante consiste à choisir un outil de tournage trop petit et un outil de fraisage trop grand. Les outils de tournage de grande taille ont une bonne rigidité ; tandis que les fraises de grande taille sont non seulement chères, mais prennent également beaucoup de temps pour la coupe à l'air. En général, le prix des couteaux de grande taille est plus élevé que celui des couteaux de petite taille.
5. Choisissez entre des lames remplaçables ou des couteaux réaffûtables
Le principe à suivre est simple : évitez de réaffûter vos couteaux. À l'exception de quelques forets et fraises à surfacer, essayez de choisir des fraises à lame remplaçable ou à tête remplaçable lorsque les conditions le permettent. Cela vous permettra d'économiser des dépenses de main-d'œuvre tout en obtenant des résultats de traitement stables.
6. Matériau et qualité de l'outil
Le choix du matériau et de la marque de l'outil est étroitement lié aux propriétés du matériau traité, à la vitesse maximale et à l'avance de la machine-outil. Choisissez une qualité d'outil commune pour le groupe de matériaux usinés, généralement des revêtements. Reportez-vous au « Tableau de recommandations d'application de qualité » fourni par le fournisseur d'outils. Dans les applications pratiques, une erreur courante consiste à essayer de résoudre le problème de la durée de vie des outils en remplaçant des qualités de matériaux similaires provenant d'autres fabricants d'outils. Si vos couteaux existants ne sont pas idéaux, le passage à une marque similaire d’un autre fabricant apportera probablement des résultats similaires. Pour résoudre le problème, il est nécessaire de déterminer la cause de la panne de l'outil.
7. Exigences d'alimentation
Le principe directeur est de tirer le meilleur de tout. Si vous avez acheté une fraiseuse d'une puissance de 20 ch, alors, si la pièce à usiner et le montage le permettent, sélectionnez l'outil et les paramètres de traitement appropriés afin qu'il puisse atteindre 80 % de l'utilisation de l'énergie de la machine-outil. Portez une attention particulière au tableau puissance/vitesse dans le manuel d'utilisation de la machine-outil et sélectionnez l'outil qui permet d'obtenir la meilleure application de coupe en fonction de la plage de puissance de la machine.
8. Nombre d'arêtes de coupe
Le principe est que plus il y en a, mieux c'est. Acheter un outil de tournage avec deux fois plus d'arêtes de coupe ne signifie pas payer deux fois plus cher. Une bonne conception a également permis de doubler le nombre d'arêtes de coupe dans les rainures, le tronçonnage et certaines plaquettes de fraisage au cours de la dernière décennie. Il n'est pas rare de remplacer une fraise d'origine à seulement 4 plaquettes de coupe par une plaquette de 16 dents. L'augmentation du nombre d'arêtes de coupe affecte également directement l'avance et la productivité de la table.
9. Choisissez un outil intégral ou un outil modulaire
Les outils de petit format conviennent aux conceptions monolithiques ; les outils grand format conviennent aux conceptions modulaires. Pour les outils de coupe à grande échelle, lorsque l'outil de coupe tombe en panne, les utilisateurs espèrent souvent obtenir un nouvel outil de coupe uniquement en remplaçant les petites pièces peu coûteuses. Cela est particulièrement vrai pour les outils de rainurage et d'alésage.
10. Choisissez un outil unique ou un outil multifonction
Les pièces plus petites ont tendance à être plus adaptées aux outils composés. Par exemple, un outil multifonctionnel qui combine perçage, tournage, alésage intérieur, filetage et chanfreinage. Bien entendu, les pièces plus complexes conviennent mieux aux outils multifonctions. Les machines-outils ne sont rentables pour vous que lorsqu’elles coupent, pas lorsqu’elles sont en panne.
11. Choisissez un outil standard ou un outil non standard
Avec la popularité de l'usinage à commande numérique (CNC), on pense généralement que la forme de la pièce peut être obtenue par programmation, plutôt que par des outils, de sorte que des outils non standard ne sont plus nécessaires. En effet, les couteaux non standards représentent encore 15 % des ventes totales de couteaux. Pourquoi? L'utilisation d'outils de coupe peut répondre aux exigences de taille de la pièce, réduire le processus et raccourcir le cycle de traitement. Pour la production de masse, des outils de coupe non standard peuvent raccourcir le cycle de traitement et réduire les coûts.
12. Contrôle des puces
N'oubliez pas que votre objectif est d'usiner la pièce, pas les copeaux, mais les copeaux peuvent refléter clairement l'état de coupe de l'outil. Dans l’ensemble, il existe un stéréotype à propos des coupures, car la plupart des gens ne sont pas formés pour les interpréter. Rappelez-vous le principe suivant : les bonnes puces ne détruiront pas le processus, les mauvaises puces feront le contraire. La plupart des plaquettes sont conçues avec des brise-copeaux, et les brise-copeaux sont conçus en fonction de l'avance, qu'il s'agisse d'une finition de coupe légère ou d'un usinage d'ébauche de coupe lourde. Plus la puce est petite, plus elle est difficile à casser. Le contrôle des copeaux constitue un défi pour les matériaux difficiles à usiner. Bien que le matériau à traiter ne puisse pas être modifié, de nouveaux outils peuvent être utilisés pour ajuster la vitesse de coupe, l'avance, le degré de coupe, le rayon d'angle du nez de l'outil, etc. L'optimisation des copeaux et l'optimisation de l'usinage sont le résultat d'une sélection complète.
13. Programmation
Face aux outils, aux pièces et aux machines d'usinage CNC, il est souvent nécessaire de définir des trajectoires d'outils. Idéalement, connaissant le code machine de base, il dispose d'un package CAM. Le parcours d'outil doit prendre en compte les caractéristiques de l'outil telles que l'angle de rampe, le sens de rotation, l'avance, la vitesse de coupe, etc. Chaque outil dispose de techniques de programmation correspondantes pour raccourcir le cycle d'usinage, améliorer les copeaux et réduire les forces de coupe. Un bon logiciel de FAO peut économiser du travail et augmenter la productivité.
14. Choisissez des couteaux innovants ou des couteaux classiques et matures
Au rythme actuel du développement technologique, la productivité des outils de coupe peut doubler tous les 10 ans. En comparant les paramètres de coupe de l'outil recommandé il y a 10 ans, vous constaterez que l'outil d'aujourd'hui peut doubler l'efficacité du traitement, mais que la puissance de coupe est réduite de 30 %. La matrice en alliage du nouvel outil de coupe est solide et présente une ténacité élevée, ce qui permet d'obtenir une vitesse de coupe élevée et une faible force de coupe. Les brise-copeaux et les nuances ont une faible spécificité d'application et une grande polyvalence. Dans le même temps, les couteaux modernes offrent une polyvalence et une modularité accrues, ce qui réduit les stocks et élargit les applications des outils. Le développement des outils de coupe a également conduit à de nouveaux concepts de conception et de traitement de produits, tels que les fraises Bawang dotées à la fois de fonctions de tournage et de rainurage, et les fraises à grande avance, qui ont favorisé l'usinage à grande vitesse et l'usinage avec lubrification minimale (MQL). et technologie de tournage dur. Sur la base des facteurs ci-dessus et d'autres raisons, vous devez également suivre la méthode de traitement et vous renseigner sur la technologie des outils de coupe, sinon vous risquez de prendre du retard.
15. Prix
Bien que le prix de l’outil soit important, il n’est pas aussi important que le coût de production payé pour l’outil. Même si un couteau a son propre prix, sa valeur réside dans le devoir qu'il accomplit en matière de productivité. Habituellement, les couteaux les moins chers sont ceux qui entraînent des coûts de production plus élevés. Le prix des outils de coupe ne représente que 3 % du coût de la pièce. Concentrez-vous donc sur la productivité de vos couteaux, et non sur leur prix d'achat.
Heure de publication : 27 janvier 2018
