Dernières tendances, technologie avec robots


Première partie : conception de la géométrie et vérification des paramètres
Chaque fraise commence par la conception et une géométrie bien conçue peut faire une fraise haute performance.

De nombreux facteurs ont un impact sur les performances globales d’une fraise en bout. Les quatre principaux qui sont cités sont le grade ou la qualité du matériau en carbure, la conception de la géométrie de l’outil de coupe, le processus de fabrication de précision ou le contrôle de la qualité et le type de revêtement.

La dureté du matériau d’une fraise en bout, généralement du carbure, dépendra de la qualité du carbure dans la matrice. Des grains plus petits signifient plus de substance par rapport au liant, et donc un outil plus dur. Les revêtements exotiques amélioreront la durée de vie et les performances de coupe. Le contrôle de la qualité signifie qu’un atelier peut obtenir un résultat cohérent.

Mais la géométrie a un rôle démesuré, celui qui met en évidence le mélange d’art et d’ingénierie – et pendant longtemps, d’essais et d’erreurs – impliqué dans la création de la fraise en bout idéale. Cela commence par la conception. Certains des facteurs importants dans la conception de la fraise en bout comprennent la combinaison de la conception de la géométrie à hélice variable et de la goujure d’index, la conception de la géométrie du noyau, les angles de dégagement OD excentriques par rapport à la conception des reliefs à facettes, la conception de la face d’extrémité avec des méplats d’essuie-glace et un meulage de tampon ou un doublage d’extrémité, etc. à chaque fois. à partir d’un jeu de fraises.

Comme je l’ai écrit ailleurs, les progrès de l’industrie ont vu les fraises en bout devenir de plus en plus « étranges » car les fabricants d’outils ont recherché des taux d’enlèvement de matière élevés tout en évitant le « broutage ».

Le broutage régénératif se produit lorsque les harmoniques entre un outil et la pièce sont à des fréquences différentes. Les deux objets auto-excités se heurteront, ce qui est négatif pour la finition de surface et la précision dimensionnelle, ainsi que pour la durée de vie de l’outil et des machines. C’est une perte de productivité et de profits.

Les outils à grande hélice (plus de 35º) sont depuis longtemps appréciés pour leur résistance et leur vitesse d’avance et d’élimination des copeaux. Bien qu’elles présentent ces avantages par rapport aux fraises en bout à faible hélice pour les matériaux durs, elles sont également les plus sujettes au broutage. Certains des essais et erreurs pour lutter contre cela ont porté sur des hélices et des pas variables et sur la tentative de mieux équilibrer les outils. Cela a conduit à des fraises en bout «étranges», avec des niveaux de complexité géométrique plus élevés.

© ANCA | https://machines.anca.com

Petite hélice (15º) à grande hélice (60º)

Dans les outils à grande hélice, les forces de coupe sont dirigées plus verticalement et moins horizontalement, ce qui réduit la déviation de l’outil et permet une évacuation rapide et efficace des copeaux.

Un angle de coupe axial plus positif réduit les efforts de coupe, ce qui contribue à augmenter les vitesses d’avance. Le noyau de l’outil est plus épais en raison de la forme de l’hélice et l’outil est plus résistant. Les fraises en bout à grande hélice sont généralement utilisées dans des matériaux plus durs car elles s’usent mieux, bien qu’elles puissent également être utilisées dans des matériaux plus tendres comme l’aluminium. Un inconvénient des fraises en bout à grande hélice est la tendance à claquer davantage, et elles mordent vraiment dans le matériau.

Au contraire, les outils à faible hélice sont moins susceptibles de vibrer et fonctionnent généralement mieux dans les matériaux tendres. Leur inconvénient est les vitesses d’avance inférieures et donc les taux d’enlèvement de matière inférieurs. Notre compréhension de la façon d’atténuer les bavardages a parcouru un long chemin et n’implique plus aucune conjecture de nos jours. La géométrie et la conception sont purement basées sur le matériau à couper, qu’il soit souple ou dur.

Les fraises en bout à hélice variable avec index variable sont considérées comme à la pointe de la technologie de nos jours. L’idée est de faire varier l’hélice sur la longueur de la flûte ou d’une flûte à l’autre. Le but de l’hélice variable est de lutter contre le broutage. Étant donné que le broutage est un effet de résonance, tout ce que nous pouvons faire pour briser la résonance des flûtes battant contre la pièce à usiner réduira le broutage. Les capacités d’équilibrage des outils de la version RN34 du logiciel ToolRoom d’ANCA constituent la solution idéale pour lutter contre le broutage.

Thomson Mathew, chef de produit logiciel d’ANCA, possède une immense richesse de connaissances et d’expertise, ayant travaillé dans l’industrie des outils de coupe pendant près de 25 ans. L’architecte de nombreux produits logiciels renommés du marché d’ANCA – Thomson a écrit un guide technique sur la création de la fraise en bout parfaite traversant un série pédagogique en cinq parties.

Laisser un commentaire