Comment maximiser les fraises en bout à équilibre élevé

L'usinage à grande vitesse est de plus en plus répandu dans les ateliers d'usinage du monde entier en raison des avantages éprouvés d'une efficacité et d'une productivité accrues grâce à des vitesses de broche et des taux d'enlèvement de métal accrus. Cependant, à des vitesses de broche aussi élevées, des erreurs et des imperfections négligeables peuvent entraîner des effets négatifs tels qu'une durée de vie réduite de l'outil, un mauvais état de surface et une usure de la machine elle-même. Bon nombre de ces effets négatifs proviennent d'une augmentation des forces centrifuges totales entraînant des vibrations, communément appelées dans l'industrie le broutage. Le déséquilibre de l'outil est un contributeur clé aux vibrations et l'un des facteurs les plus contrôlables.

Pourquoi l'équilibre est essentiel à l'usinage

Le déséquilibre est la mesure dans laquelle le centre de masse de l'outil s'écarte de son axe de rotation. De petits niveaux de déséquilibre peuvent être impossibles à distinguer à des régimes inférieurs, mais à mesure que la force centrifuge augmente, de petites variations du centre de masse de l'outil peuvent avoir des effets néfastes importants sur ses performances. Les fraises en bout à équilibre élevé sont souvent utilisées pour aider à résoudre le problème des vibrations à des vitesses de broche accrues. L'équilibrage est utilisé pour compenser la distribution asymétrique intrinsèque de la masse, qui est généralement complétée en supprimant la masse d'une quantité et d'une orientation calculées.

Source de l'image :Haimer; Fondamentaux de l'équilibrage

Helical Solutions propose des fraises en bout à équilibrage élevé dans les options à 2 et 3 cannelures (voir Figure 2), à rayon carré et à rayon d'angle, ainsi qu'avec un arrosage central sur les outils à 3 cannelures. Ces fraises en bout sont équilibrées selon la norme industrielle de G2.5 à 33 000 tr/min :G représente les dommages potentiels dus au déséquilibre, qui peuvent être exprimés en « niveau de qualité d'équilibrage » ou G et 2,5 est la vitesse de vibration en MM par seconde. Ces outils sont conçus spécifiquement pour augmenter les performances des centres d'usinage hautement équilibrés capables de vitesses de rotation et d'avance élevées. Avec un outillage à haut équilibre, des finitions de surface améliorées sont également obtenues grâce à des vibrations réduites pendant le processus d'usinage. De plus, ces fraises en bout ont été conçues autour de la tenue d'outils haut de gamme actuelle et sont disponibles dans une variété de longueurs de col à des longueurs globales spécifiques. Ces combinaisons dimensionnelles se traduisent par une rigidité maximale et une réduction de l'excès de dépassement, permettant des performances optimales et la capacité de pousser les outils à la limite.

Avantages de coût d'outillage équilibrés élevés

Les machinistes qui choisissent d'utiliser des fraises en bout High Balance verront certains avantages au niveau de la broche, mais aussi dans leur portefeuille. Les avantages financiers de l'utilisation de ce type d'outil incluent :

• Longue durée de vie de l'outil
• Durée de vie de la broche plus longue
• Réduction des temps d'arrêt des machines

Utiliser des testeurs de prise

Ce que font les testeurs de claquettes

Les vibrations sont le pire ennemi de vos applications, en particulier à des vitesses de rotation et d'alimentation élevées. L'utilisation de ressources telles qu'un testeur de taraudage peut aider à réduire les vibrations et vous permettre de tirer le meilleur parti de vos fraises en bout à équilibrage élevé en générant des prévisions de performances de coupe et des limites de broutage.

Comment fonctionne le test d'écoute

Source de l'image :Laboratoires d'automatisation de la fabrication Inc.

Tap Testing génère des prédictions de performances de coupe et des limites de broutage. Lors d'un test de frappe, la structure de la machine-outil est "excitée" ou testée en étant frappée avec un marteau à impulsion. En fraisage, la structure de la machine-outil est généralement flexible dans les trois directions :X, Y et Z, mais dans les applications de fraisage où l'outillage à équilibre élevé est utilisé, la flexibilité n'est généralement prise en compte que dans deux plans - les directions X et Y. En frappant les directions X et Y avec le marteau à impulsion, l'impact excitera la structure sur une certaine plage de fréquences qui dépend de la taille du marteau, du type d'outil utilisé et de la structure elle-même. Les fréquences générées à partir du coup initial produiront suffisamment d'informations pour que la mesure de la force d'impact et la mesure du déplacement/de l'accéléromètre soient disponibles. La combinaison de ces deux mesures donnera la fonction de réponse en fréquence, qui est un tracé de la rigidité dynamique de la structure en fréquences.

Une fois les informations du test de taraudage recueillies, il traitera ensuite les informations en paramètres de coupe utiles pour toutes les vitesses de broche, telles que les profondeurs de coupe, les vitesses et les vitesses d'avance. En connaissant les paramètres de fonctionnement optimaux, les vibrations peuvent être minimisées et l'outil peut être utilisé à son plein potentiel.

Résumé de l'outillage hautement équilibré

Garder les vibrations à distance pendant le processus d'usinage est extrêmement important pour le succès de l'usinage. Étant donné que l'une des causes des vibrations est le déséquilibre de l'outil, l'utilisation d'un outil équilibré se traduira par un travail plus fluide, un produit final plus propre et une durée de vie plus longue de l'outil et de la broche. Les machinistes qui choisissent d'utiliser High Balance Tooling peuvent utiliser un testeur de tarauds ou une méthode pour générer les paramètres de fonctionnement parfaits pour votre outil et la configuration de votre machine afin de garantir que les vibrations d'usinage sont aussi minimes que possible.