Comment réduire la déviation de l'outil dans l'usinage CNC

La déviation de l'outil est l'un des défis courants de l'usinage CNC. Cela provoquerait un broutage de la machine, détruirait la finition de surface des pièces traitées et détruirait la précision dimensionnelle. Généralement, l'outil est fermement placé dans le mandrin, mais pendant le fonctionnement, la force de réaction du matériau dépasse souvent la force de fonctionnement de l'outil, ce qui peut pousser ou dévier l'outil dans une direction inattendue.

Afin de produire des pièces avec précision, précision et finition de surface de haute qualité, il est important de minimiser la déformation de l'outil. Lorsque la force de coupe dépasse la rigidité de l'outil, une déviation de l'outil se produit, provoquant la flexion de l'outil. Pendant le fonctionnement, l'outil peut ne pas se sentir plié, mais cela doit être prouvé lors du test final. Les pièces fabriquées avec des outils de déviation peuvent se déformer, dépasser les tolérances, être susceptibles de changer ou présenter une finition de surface « fissurée ».

Par conséquent, si une déviation de l'outil se produit, cela peut entraîner des erreurs dans le processus d'usinage CNC. C'est pourquoi il est nécessaire de bien comprendre ce qu'est le biais de l'outil, quelles sont ses causes et les stratégies pour le réduire. Cet article traite de tous ces facteurs pour minimiser l'inclinaison de l'outil.

Qu'est-ce que la déviation de l'outil ?

La déformation de l'outil n'est que le nom. Il s'agit de la déviation de l'outil par rapport à son alignement prévu. L'outil de coupe d'usinage CNC est fermement fixé dans le mandrin. Cela signifie qu'une extrémité de l'outil reste à l'intérieur du mandrin, tandis que l'autre extrémité de fonctionnement de l'outil est libre ou en porte-à-faux. Parce que dans les opérations d'usinage CNC, l'outil exerce toujours une force sur la pièce, de sorte que le matériau de la pièce offre également une résistance. Les outils CNC sont affectés par différentes forces de fonctionnement ainsi que par la résistance. Par conséquent, si la rigidité de l'outil ne peut pas supporter la force externe, l'outil s'écartera de son alignement défini.

La déviation de l'outil entraînera certainement les erreurs suivantes dans l'usinage CNC.

Défaillance catastrophique d'outils ou d'artefacts

Épuisement du cycle de vie de l'outil

Erreur de taille

Surface rugueuse ou dommages potentiels à la surface

Stratégies pour prévenir ou réduire la déviation de l'outil

Bien que l'inclinaison de l'outil ne puisse pas être évitée à 100%, elle peut toujours être réduite en utilisant certaines stratégies et stratégies. Les machinistes CNC peuvent utiliser les stratégies éprouvées suivantes pour réduire la déviation de l'outil pendant le travail.

Réduire la longueur de l'extension :

La distance entre le point d'embrayage de l'outil CNC et la pointe de fonctionnement de l'outil est appelée la longueur d'extension. Étant donné que l'outil est installé en tant que poutre en porte-à-faux, il est toujours soumis à des contraintes de flexion et à des forces verticales et horizontales externes. Selon la théorie des contraintes des poutres en porte-à-faux, plus la longueur du porte-à-faux est courte, plus l'influence de la contrainte de flexion est faible. Basé sur le concept lui-même, la minimisation de la longueur du porte-à-faux de l'outil aide à réduire la déviation de l'outil. Ces facteurs doivent être équilibrés avec les détails de la géométrie de la pièce et les exigences de traitement.

Améliorez la force de base de l'outil :

La résistance du noyau de l'outil dépend de sa longueur et de sa portée de flûte. La différence entre la longueur et l'extension de la rainure définit la rigidité du noyau. Par conséquent, pour les opérations d'usinage CNC avec des outils à rainures radiales uniformes et longues, les performances sont bonnes. Si le diamètre du noyau est maintenu plus épais, davantage de parois de matériau seront fournies pour absorber la contrainte de cisaillement, de sorte que la résistance et la rigidité du noyau finiront par augmenter.

Améliorer la rigidité de l'outil :

Dans la catégorie de rigidité de l'outil, il existe plusieurs effets, notamment l'état de l'outil, le matériau de l'outil, la taille de l'outil et le nombre de formes de lames, le diamètre du noyau et le diamètre du porte-outil. Si l'outil est usé et émoussé, l'efficacité de coupe sera réduite et il faudra plus de force pour obtenir la même coupe et la même finition qu'un outil tranchant. Par conséquent, une plus grande déviation de l'outil se produit. Des outils de haute qualité faits de matériaux plus résistants peuvent réduire la déviation de l'outil. Enfin, les outils avec des diamètres plus grands, et plus particulièrement des diamètres de noyau plus grands, sont plus durs. Par conséquent, le plus grand outil autorisé par la géométrie de la pièce doit être utilisé.

Il n'est pas toujours possible d'utiliser des outils plus grands ou plus courts. Certaines opérations peuvent nécessiter des outils avec de longues distances ou de longues rainures. Dans ces cas, l'outil doit correspondre à l'opération. Pour les usinages profonds qui nécessitent la plus petite surface de coupe, les outils longue distance avec des diamètres plus grands et des poignées plus dures sont plus appropriés. D'autre part, l'opération de murs sans joint nécessite des outils à longue fente.

En résumé, l'optimisation de la sélection d'outils et de la géométrie de réglage pour minimiser la longueur non prise en charge et maximiser la rigidité de l'outil peut réduire la déviation de l'outil, améliorant ainsi la qualité des pièces et réduisant les coûts d'outillage.

Ce sont des stratégies pour réduire la déviation de l'outil lors de l'usinage CNC. Cependant, des machines CNC de haute qualité, des outils de haute qualité et des opérateurs expérimentés peuvent finalement aider à réduire la déviation de l'outil.