Comment choisir correctement les outils de coupe dans l'usinage de pièces mécaniques de précision
Dans l’usinage de pièces mécaniques de précision, le choix des outils de coupe est crucial car il affecte directement la précision de l’usinage, la qualité des surfaces et l’efficacité de la production. Lors du choix des outils, plusieurs facteurs doivent être pris en compte de manière globale. Voici les points de sélection spécifiques :
Sélection basée sur le matériau de la pièce
Dureté du matériau: Pour les matériaux à haute dureté, tels que l'acier trempé et les alliages de titane, des outils de coupe fabriqués dans des matériaux ayant une dureté et une résistance à l'usure plus élevées, tels que les carbures cémentés, la céramique ou le nitrure de bore cubique (CBN), doivent être sélectionnés. Pour les matériaux de dureté inférieure, comme les alliages d'aluminium et les alliages de cuivre, des outils en acier rapide (HSS) peuvent être utilisés.
Résistance du matériau: Les matériaux ayant une bonne ténacité ont tendance à provoquer le blocage de l'outil lors de l'usinage. Il convient donc de choisir des outils dotés d'arêtes de coupe tranchantes et de bonnes performances d'évacuation des copeaux. Par exemple, lors de l'usinage de l'acier inoxydable, des outils en carbure revêtu peuvent être utilisés. Le revêtement réduit la friction entre l'outil et le matériau de la pièce à usiner, améliorant ainsi les propriétés antiadhésives-de l'outil.
Sélection basée sur le type d'usinage
Tournant: Pour le tournage extérieur, des outils cylindriques extérieurs sont généralement utilisés. La géométrie de l'outil et la forme de l'arête de coupe peuvent être sélectionnées en fonction de la précision d'usinage et de la qualité de surface requises. Pour le tournage interne, des outils à trous internes sont nécessaires, dont le diamètre et la longueur sont déterminés par la taille et la profondeur du trou interne de la pièce.
Fraisage: Pour le fraisage superficiel, des fraises à surfacer peuvent être choisies, avec leur diamètre sélectionné en fonction de la largeur de la pièce et de l'efficacité de l'usinage. Les fraises en bout sont couramment utilisées pour fraiser des fentes, des marches et des contours, avec différents nombres de cannelures et d'angles d'hélice choisis en fonction des exigences d'usinage spécifiques.
Forage: Pour les opérations générales de perçage, les forets hélicoïdaux HSS conviennent. Pour l'usinage de trous de haute-précision, des forets en carbure ou des forets à pistolet peuvent être sélectionnés.
Sélection basée sur les exigences de précision d'usinage
Précision dimensionnelle: Lorsqu'une grande précision d'usinage est requise, des outils avec des nuances de précision plus élevées doivent être sélectionnés. Par exemple, dans les opérations d'alésage de précision, des outils d'alésage micro-réglables sont nécessaires. Ces outils peuvent ajuster avec précision la position du tranchant pour garantir la précision dimensionnelle du trou.
Rugosité de la surface: Pour obtenir une rugosité de surface inférieure, l'arête de coupe doit être affûtée et la géométrie de l'outil doit être optimisée. Par exemple, augmenter l'angle de coupe de l'outil peut réduire les forces de coupe et la rugosité de la surface, tandis que diminuer l'angle de coupe principal de l'outil peut augmenter l'épaisseur de coupe et améliorer la qualité de la surface.
Sélection basée sur les performances de la machine-outil
Puissance et couple: La puissance et le couple de la machine-outil déterminent la force de coupe qu'elle peut fournir. Lors de la sélection des outils, assurez-vous que les paramètres de coupe de l'outil se situent dans la plage de puissance et de couple de la machine. Si une machine de faible puissance est utilisée avec un outil nécessitant des efforts de coupe élevés, cela peut entraîner une surcharge de la machine, affectant la qualité de l'usinage et la durée de vie de la machine.
Vitesse de broche: Différents outils conviennent à différentes plages de vitesses de broche. Lors de la sélection des outils, déterminez la vitesse de coupe en fonction de la vitesse de broche de la machine pour utiliser pleinement les performances de l'outil. Par exemple, les outils HSS ont des vitesses de coupe relativement faibles, tandis que les outils en carbure peuvent fonctionner à des vitesses plus élevées.
Sélection basée sur l'efficacité de la production
Durabilité des outils: La durabilité de l'outil fait référence au temps pendant lequel un outil peut couper entre les affûtages. Le choix d'outils à haute durabilité peut réduire la fréquence de changement d'outils et améliorer l'efficacité de la production. Par exemple, les outils revêtus ont généralement une durabilité plus élevée que les outils non revêtus, conservant ainsi de bonnes performances de coupe pendant de longues périodes.
Paramètres de coupe: La sélection raisonnable des paramètres de coupe tels que la vitesse de coupe, l'avance et la profondeur de coupe peut améliorer l'efficacité de coupe. Dans les limites de la qualité d'usinage, essayez d'utiliser des paramètres de coupe plus élevés, mais soyez prudent pour éviter une usure excessive de l'outil ou une qualité d'usinage réduite en raison de paramètres trop agressifs.
