Maîtriser la profondeur de coupe : stratégies périphériques, rainurage et HEM pour un fraisage précis

Ce qui suit n'est que l'un des nombreux articles de blog pertinents sur le fraisage à haute efficacité. Pour une compréhension complète de cette méthode d'usinage populaire, consultez les articles supplémentaires sur le HEM ci-dessous !

Introduction au fraisage à haute efficacité | Usinage à grande vitesse vs HEM | Comment lutter contre l'amincissement des copeaux | Comment éviter 4 types majeurs d'usure d'outil | Introduction au fraisage trochoïdal

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Chaque opération d'usinage implique une stratégie de profondeur de coupe radiale et axiale. La profondeur de coupe radiale (RDOC), la distance sur laquelle un outil dépasse dans une pièce ; et la profondeur de coupe axiale (ADOC), la distance sur laquelle un outil engage une pièce le long de sa ligne centrale, sont les piliers de l'usinage. Usiner à des profondeurs appropriées – que ce soit pour le rainurage ou le fraisage périphérique (profilage, ébauche et finition), est vital pour votre succès en usinage (Figure 1).

Ci-dessous, vous serez initié aux méthodes traditionnelles pour le fraisage périphérique et le rainurage. De plus, les stratégies de fraisage à haute efficacité (HEM) – et les profondeurs de coupe appropriées pour cette méthode – seront expliquées.

Définitions rapides :

Profondeur de coupe radiale (RDOC) : La distance sur laquelle un outil dépasse dans une pièce. Également appelée dépassement, largeur de coupe, ou XY.

Profondeur de coupe axiale (ADOC) : La distance sur laquelle un outil engage une pièce le long de sa ligne centrale. Également appelée pas de profondeur, ou profondeur de coupe.

Fraisage périphérique : Une application dans laquelle seul un pourcentage du diamètre de la fraise engage une pièce.

Rainurage (slotting) : Une application dans laquelle le diamètre entier de la fraise engage une pièce.

Fraisage à haute efficacité (HEM) : Une stratégie d'usinage plus récente dans laquelle une RDOC légère et une ADOC lourde sont associées à des avances augmentées pour atteindre des taux d'enlèvement de matière plus élevés et une usure d'outil réduite.

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Styles de fraisage périphérique et RDOC appropriée

La quantité d'engagement radial d'un outil sur une pièce pendant le fraisage périphérique dépend de l'opération effectuée (Figure 2). Dans les applications de finition, de plus petites quantités de matière sont retirées d'une paroi, équivalant à environ 3-5 % du diamètre de la fraise par passe radiale. Dans les applications d'ébauche lourde, 30-50 % du diamètre de la fraise est engagé avec la pièce. Bien que l'ébauche lourde implique une RDOC plus élevée que la finition, l'ADOC est le plus souvent plus petite que pour la finition en raison de la charge sur l'outil.

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Styles de rainurage et engagement ADOC approprié

La quantité d'engagement axial d'une pièce pendant une opération de rainurage doit être appropriée pour l'outil utilisé (Figure 3). L'utilisation d'une approche inappropriée pourrait entraîner une déviation d'outil et des dommages, et une mauvaise qualité de pièce.

Les fraises à queue sont disponibles dans diverses options de longueur de coupe, ainsi que de nombreuses options de portée. Choisir l'outil qui permet la réalisation d'un projet avec la moindre déviation et la productivité la plus élevée est crucial. Comme l'ADOC nécessaire pour le rainurage peut être plus faible, une longueur de coupe courte est souvent le choix d'outil le plus solide et le plus approprié. À mesure que les profondeurs de rainure augmentent, des longueurs de coupe plus longues deviennent nécessaires, mais les outils à portée doivent être utilisés lorsque c'est possible.

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Stratégie de profondeur de coupe pour le fraisage à haute efficacité (HEM)

L'association d'une RDOC légère et d'une ADOC lourde avec des trajectoires d'outils haute performance est une stratégie d'usinage connue sous le nom de fraisage à haute efficacité ou HEM. Avec ce style d'usinage, les débits d'avance peuvent être augmentés et les coupes sont maintenues uniformes pour répartir uniformément les contraintes sur la partie coupante de l'outil, prolongeant la durée de vie de l'outil.

Stratégie traditionnelle

• RDOC lourde
• ADOC légère
• Débit d'avance conservateur

Nouvelle stratégie – Fraisage à haute efficacité (HEM)

• RDOC légère
• ADOC lourde
• Débit d'avance augmenté

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Le HEM implique l'utilisation de 7 à 30 % du diamètre de l'outil radialement et jusqu'à deux fois le diamètre de la fraise axialement, associé à des débits d'avance augmentés (Figure 4). En tenant compte de l'amincissement des copeaux, cette combinaison de paramètres de fonctionnement peut entraîner des taux d'enlèvement de matière (MRR) nettement plus élevés. Les logiciels FAO modernes offrent souvent une solution haute performance complète avec des fonctionnalités intégrées pour les trajectoires d'outils HEM. Ces principes peuvent également être appliqués aux trajectoires trochoïdales pour les applications de rainurage.