Les outils de coupe CNC sont des outils utilisés pour la coupe 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 d'outils de coupe, divers nouveaux matériaux d'outils de coupe ont de meilleures propriétés physiques et mécaniques et de meilleures performances de coupe.A été grandement amélioré, le champ d'application est également en expansion.
Structure de l'outil 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 de travail de l'outil à structure intégrale sont toutes réalisées sur le corps de fraise ;la partie travaillante (dent de couteau ou lame) de l'outil de structure d'insert est montée sur le corps de fraise.
2. Il existe deux types de pièces de serrage avec des trous et des 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 clé axiale ou d'une clé frontale, telle qu'une fraise cylindrique, un fraise à surfacer, etc.
3. Les couteaux avec poignées ont généralement trois types : tige rectangulaire, tige cylindrique et tige conique.Les outils de tournage, les outils de rabotage, etc. sont généralement des queues rectangulaires ;les tiges coniques supportent la poussée axiale par cône et transmettent le couple à l'aide du frottement ;les queues cylindriques conviennent généralement aux petits forets hélicoïdaux, fraises en bout et autres outils.La force de frottement résultante transmet le couple.La tige de nombreux couteaux à tige est en acier faiblement allié et la partie travaillante est en acier à haute vitesse soudant bout à bout les deux parties.
4. La partie travaillante de l'outil est la partie qui génère et traite les copeaux, y compris les éléments structurels tels que la lame, la structure qui casse ou enroule les copeaux, l'espace pour l'enlèvement ou le stockage des copeaux et le canal pour le fluide de coupe.La partie travaillante de certains outils est la partie coupante, comme les outils de tournage, les raboteuses, les outils d'alésage et les fraises;la partie travaillante de certains outils comprend des pièces coupantes et des pièces d'étalonnage, telles que des perceuses, des alésoirs, des alésoirs, des couteaux et des tarauds à traction de 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 est de lisser la surface usinée et de guider l'outil.
5. La structure de la partie travaillante de l'outil a trois types : type intégral, type de soudage et type de serrage mécanique.La structure globale consiste à créer un tranchant sur le corps de la fraise ;la structure de soudage sert à braser la lame sur le corps de coupe en acier ;il existe deux structures de serrage mécaniques, l'une pour serrer la lame sur le corps de la fraise et l'autre pour serrer la tête de coupe brasée sur le corps de la fraise.Les outils en carbure cémenté sont généralement constitués de structures soudées ou de structures à serrage mécanique ;les outils en porcelaine sont tous des structures de serrage mécanique.
6. Les paramètres géométriques de la partie coupante de l'outil ont une grande influence sur l'efficacité de coupe et la qualité de traitement.L'augmentation de l'angle de coupe peut réduire la déformation plastique lorsque la face de coupe comprime la couche de coupe et réduire la résistance au frottement des copeaux traversant l'avant, réduisant ainsi la force de coupe et la chaleur de coupe.Cependant, l'augmentation de l'angle de coupe réduira la résistance de l'arête de coupe et réduira le volume de dissipation thermique de la tête de coupe.
Classification des outils CNC
Une catégorie : les outils pour l'usinage de diverses surfaces externes, notamment les outils de tournage, les raboteuses, les fraises, les broches et les limes pour surfaces externes, 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 de surface intérieure, 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 filetage au tour et les fraises à fileter, etc. ;
La quatrième catégorie : les outils de traitement des engrenages, y compris les fraises-mères, les fraises à façonner les engrenages, les fraises à raser les engrenages, les outils de traitement des engrenages coniques, etc. ;
La cinquième catégorie : les outils de tronçonnage, y compris les lames de scie circulaire à insérer, les scies à ruban, les scies à archet, les outils de tournage et les fraises à lame de scie, etc.
Méthode d'évaluation de l'usure de l'outil CN
1. Jugez 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 intermittentes pendant le traitement, cela signifie que l'outil est usé.Vous pouvez changer l'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 dentelés, la limaille de fer est anormalement enroulée et la limaille de fer se divise finement.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 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 faut 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 peut avoir été usé.
8. Lorsque l'outil est découpé, la pièce présente de sérieuses 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, pourvu qu'on puisse résumer un point, on peut juger si l'outil est usé.
Principe de sélection des outils CNC
1. La chose la plus importante dans le traitement est l'outil
Tout outil qui cesse de fonctionner signifie un arrêt de la production.Mais cela ne signifie pas que chaque couteau a le même statut important.Un outil avec un long temps de coupe a un grand impact sur le cycle de production, donc sous 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 clés et des outils avec des tolérances d'usinage strictes.De plus, les outils avec un contrôle des copeaux relativement faible, tels que les forets, les outils de rainurage et les outils de filetage, doivent également être pris en compte.Les temps d'arrêt peuvent être causés par un mauvais contrôle des copeaux.
2. Match avec la machine-outil
Les couteaux sont divisés en couteaux pour droitiers et 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 antihoraire (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 avez plusieurs tours, certains avec des outils pour gauchers et d'autres pour gauchers, choisissez des outils pour gauchers.Pour le fraisage, cependant, les gens ont généralement tendance à choisir des outils plus polyvalents.Mais même si la plage de traitement couverte par ce type d'outil est large, vous perdez immédiatement la rigidité de l'outil, augmentez la déviation de l'outil, réduisez les paramètres de coupe et provoquez facilement des vibrations d'usinage.De plus, le manipulateur pour changer l'outil sur la machine-outil a également des restrictions sur la taille et le poids de l'outil.Si vous achetez une machine-outil avec un trou traversant de refroidissement interne dans la broche, veuillez également choisir un outil avec un trou traversant de refroidissement interne.
3. Correspondance avec le matériau traité
L'acier au carbone est un matériau traité couramment dans l'usinage, de sorte que 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 choisie en fonction du matériau à traiter.Les fabricants d'outils proposent une gamme de corps de fraises et de plaquettes adaptées 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 un matériau correspondant.La plupart des fabricants ont 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 sélectionner 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 à grande échelle est plus élevé que celui des couteaux à petite échelle.
5. Choisissez entre des lames remplaçables ou des couteaux réaffûtables
Le principe à suivre est simple : essayez d'éviter de réaffûter vos couteaux.À l'exception de quelques forets et fraises à surfacer, essayez de choisir des lames remplaçables ou des fraises à tête remplaçable lorsque les conditions le permettent.Cela vous fera 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 nuance d'outil commune pour le groupe de matériaux usinés, généralement des revêtements.Reportez-vous au "Tableau de recommandation d'application de grade" fourni par le fournisseur de l'outil.Dans les applications pratiques, une erreur courante consiste à essayer de résoudre le problème de la durée de vie de l'outil en remplaçant des qualités de matériaux similaires d'autres fabricants d'outils.Si vos couteaux existants ne sont pas idéaux, le passage à une marque similaire d'un autre fabricant est susceptible d'apporter des résultats similaires.Pour résoudre le problème, il est nécessaire de déterminer la cause de la défaillance de l'outil.
7. Exigences d'alimentation
Le principe directeur est de tirer le meilleur parti de tout.Si vous avez acheté une fraiseuse d'une puissance de 20 ch, alors, si la pièce et le montage le permettent, sélectionnez l'outil et les paramètres de traitement appropriés afin qu'il puisse atteindre 80% de l'utilisation de la puissance de la machine-outil.Portez une attention particulière au tableau de puissance/vitesse dans le manuel d'utilisation de la machine-outil et sélectionnez l'outil qui peut réaliser la meilleure application de coupe en fonction de la plage de puissance de la machine.
8. Nombre de tranchants
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 conception appropriée a également doublé le nombre d'arêtes de coupe dans le rainurage, 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 par une plaquette à 16 arêtes.L'augmentation du nombre d'arêtes de coupe affecte également directement l'avance de la table et la productivité.
9. Choisissez un outil intégré 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 multifonctions
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 sûr, les pièces plus complexes conviennent mieux aux outils multifonctions.Les machines-outils ne sont rentables pour vous que lorsqu'elles sont en train de couper, 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 de s'appuyer sur des outils, de sorte que les 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 copeaux
N'oubliez pas que votre objectif est d'usiner la pièce, pas les copeaux, mais les copeaux peuvent clairement refléter l'état de coupe de l'outil.Dans l'ensemble, il existe un stéréotype sur les boutures, 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 la vitesse d'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 est 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 de pointe 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, pièces et machines d'usinage à commande numérique, il est souvent nécessaire de définir des trajectoires d'outils.Idéalement, connaissant le code machine de base, dispose d'un package CAM.Le parcours d'outil doit prendre en compte les caractéristiques de l'outil telles que l'angle de ramping, le sens de rotation, l'avance, la vitesse de coupe, etc. Chaque outil a des techniques de programmation correspondantes pour raccourcir le cycle d'usinage, améliorer les copeaux et réduire les efforts de coupe.Un bon progiciel de FAO peut économiser du travail et augmenter la productivité.
14. Choisissez des couteaux innovants ou des couteaux matures conventionnels
Au rythme actuel de l'évolution technologique, la productivité des outils coupants 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 de traitement, mais la puissance de coupe est réduite de 30 %.La matrice en alliage du nouvel outil de coupe est solide et a 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 ont ajouté de la polyvalence et de la modularité, ce qui réduit les stocks et élargit les applications d'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 avec fonctions de tournage et de rainurage, et les fraises à grande avance, qui ont favorisé l'usinage à grande vitesse, l'usinage à 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.Alors qu'un couteau a son propre prix, la valeur d'un couteau réside dans le devoir qu'il accomplit pour la 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, pas sur leur prix d'achat.
Heure de publication : 27 janvier 2018
