Couple de serrage :est-ce la bonne façon de mesurer l'efficacité des porte-outils ?

Couple de préhension :est-ce la bonne façon de mesurer l'efficacité des porte-outils ? :

Partie 1 d'une série en 2 parties

La croyance répandue dans l'industrie de l'usinage est que le couple de serrage est l'élément singulier qui témoigne de la sécurité d'un outil dans le porte-outil. La théorie est que plus le couple est élevé, moins l'outil risque de sortir. Mais l'amplitude du couple de préhension est-elle vraiment la seule mesure qui garantit la sécurité de l'outil et, en fin de compte, la productivité ?

Dans une série d'articles, nous analyserons l'efficacité du couple de préhension en tant qu'outil de mesure, son fonctionnement (ou non) dans les applications pratiques, examinerons l'ajustement par friction et d'autres méthodes de maintien des outils et suggérerons une meilleure façon d'évaluer l'outil. rétention.

Qu'est-ce que le couple de serrage ?

Le couple de serrage est la quantité de force de serrage sur un objet tenu. Dans la fabrication, il est fréquemment utilisé comme moyen de différencier les systèmes de maintien. En théorie, plus la spécification du couple de préhension est élevée, moins l'outil risque d'arracher. Dans de nombreux cas, cela est vrai, mais pas 100 % du temps.

Lorsque les gens parlent de couple de serrage, ils pensent principalement aux méthodes de maintien d'outil qui impliquent un « ajustement par friction » entre l'outil et le porte-outil. Cela implique d'appliquer une pression pour écraser minutieusement des parties du diamètre interne du porte-outil pour serrer autour d'une tige d'outil ronde. Les mandrins de fraisage, les mandrins à pinces, les mandrins hydrauliques et les porte-outils à frettage intègrent tous cette technique à des degrés divers.

L'ajustement par friction a évolué car il offrait traditionnellement une meilleure précision de faux-rond par rapport aux systèmes plus anciens tels que les mandrins de fraise en bout à verrouillage latéral. Le couple de serrage est devenu le critère d'évaluation de choix pour donner aux opérateurs un moyen de différencier les porte-outils en utilisant le serrage par friction.

Le couple de préhension est désormais accepté comme l'une des normes "Big Four" d'efficacité d'outil/porte-outil, avec 1) la rigidité, 2) la précision et 3) l'équilibre. Mais mérite-t-il vraiment sa place ou est-il temps d'examiner de plus près la relation entre l'outil et le porte-outil dans le monde de l'usinage de plus en plus agressif d'aujourd'hui ?

Augmenter la sécurité

Bien qu'utile comme jauge de comparaison, et en fait une partie de la sécurité de l'outil, aucun couple de serrage ne garantira à 100 % qu'un outil ne sortira pas du support. Cela est dû aux forces toujours croissantes auxquelles les outils de coupe sont soumis via des techniques d'usinage améliorées. Pour cette raison, sur la base d'années de développement et de fabrication de porte-outils, nous proposons que le couple de serrage soit remplacé par la « sécurité » comme quatrième norme d'efficacité des porte-outils. La « sécurité de l'outil » dans le porte-outil est en fait une description meilleure et plus précise de ce que les opérateurs d'atelier recherchent (avec rigidité, précision et équilibre) pour maximiser la productivité dans leurs ateliers.

Comparé à la sécurité de l'outil, qui peut être mesurée en microns, le couple de serrage est imprécis car il se rapporte à la capacité du porte-outil à retenir l'outil 100 % du temps. Avec l'apparition de broches de machine plus rapides et de stratégies de parcours d'outil d'ébauche plus agressives (comme le fraisage trochoïdal à engagement radial complet), le problème de l'extraction d'outil apparaît à nouveau sur le marché comme un problème majeur. Les incroyables forces de coupe observées dans certains scénarios ont révélé les limites des meilleurs systèmes de serrage à friction.

Test décisif :si le couple de serrage garantissait une sécurité de l'outil à 100 %, pourquoi les mandrins Weldon/sidelock vieux de 100 ans (avec une faible précision de TIR et d'équilibrage) sont-ils encore utilisés dans le monde de l'usinage moderne d'aujourd'hui ?

Si votre atelier effectue des coupes ou des ébauches agressives et utilise des supports de style fraise en bout, vous avez probablement rencontré des problèmes de sécurité des outils à un moment donné. Dans notre prochain article, nous examinerons cette technologie d'ajustement de forme et comment d'autres technologies ont évolué dans le but de répondre aux attributs susmentionnés de rigidité, de précision, d'équilibre et de sécurité des outils.

Précédemment présenté sur Haimer-USA.com