Prévenir la déflexion d'outil : causes, conséquences et remèdes pratiques

Chaque machiniste doit être conscient de la déflexion d'outil, car trop de déflexion peut mener à une défaillance catastrophique dans l'outil ou la pièce. La déflexion est le déplacement d'un objet sous une charge causant une courbure et/ou une fracture.

Par exemple : En regardant un tremplin au repos sans la pression du poids d'une personne sur lui, la planche est droite. Mais alors que le plongeur progresse plus loin vers le bout de la planche, elle se courbe davantage. La déflexion en outillage peut être pensée de manière similaire.

La déflexion peut entraîner :

• Durée de vie d'outil raccourcie et/ou rupture d'outil
• Finition de surface médiocre
• Inexactitudes dimensionnelles de la pièce

Remèdes à la déflexion d'outil

Minimiser le porte-à-faux

Le porte-à-faux fait référence à la distance qu'un outil dépasse du porte-outil. Simplement, à mesure que le porte-à-faux augmente, la probabilité de déflexion de l'outil augmente. La plus grande distance qu'un outil pend du porte-outil, moins il y a de queue à saisir, et selon la longueur de la queue, cela pourrait mener à des harmoniques dans l'outil qui peuvent causer la fracture. Simplement dit, pour des conditions de travail optimales, minimisez le porte-à-faux en serrant l'outil le plus possible.

Longue flûte vs longue portée

Une autre façon de minimiser la déflexion est d'avoir une pleine compréhension des différences entre une longue flûte et un outil à longue portée. La raison d'une telle différence de rigidité entre les deux est le diamètre du noyau de l'outil. Plus il y a de matériau, plus l'outil est rigide ; plus la longueur de flûte est courte, plus l'outil est rigide et plus la durée de vie de l'outil est longue. Bien que chaque option d'outillage ait ses avantages et utilisations nécessaires, utiliser la bonne option pour une opération est important.

Les graphiques ci-dessous illustrent la relation entre la force sur la pointe et la longueur de flûte montrant combien l'outil se défléchira si seule la pointe est engagée pendant la coupe. L'une des façons clés d'obtenir la vie la plus longue de votre outil est d'augmenter la rigidité en sélectionnant la plus petite portée et longueur de coupe sur l'outil de plus grand diamètre.

Cliquez ici pour en savoir plus sur le maintien d'outil approprié et le battement

Quand opter pour un outil à longue portée

Les outils à portée sont typiquement utilisés pour enlever du matériau là où il y a un espace que la queue ne rentrerait pas, mais une extension non-coupante du diamètre de la fraise le ferait. Cette longueur de portée derrière le tranchant est aussi légèrement réduite du diamètre de la fraise pour prévenir le talonnage (frottement de surface non-coupante contre la pièce). Les outils à portée sont l'un des meilleurs outils à ajouter à un magasin d'outils en raison de leur polyvalence et durée de vie d'outil.

Quand opter pour un outil à longue flûte

Les outils à longue flûte ont des longueurs de coupe plus longues et sont typiquement utilisés pour soit maintenir un mur sans couture sur le côté d'une pièce, ou dans une rainure pour des applications de finition. Le diamètre du noyau est la même taille tout au long de la longueur de coupe, menant à plus de potentiel de déflexion dans une pièce. Cela peut éventuellement mener à un bord conique si trop peu du tranchant est engagé avec un débit d'avance élevé. Lors de la coupe dans des rainures profondes, ces outils sont très efficaces. Quand on utilise le HEM, ils sont aussi très bénéfiques grâce à leurs capacités d'évacuation de copeaux que les outils à portée n'ont pas.

Déflexion & résistance du noyau d'outil

Le diamètre est un facteur important lors du calcul de la déflexion. Les machinistes utilisent souvent le diamètre de la fraise dans le calcul des outils à longue flûte, alors qu'en réalité le diamètre du noyau (montré ci-dessous) est la dimension nécessaire. C'est parce que la partie flûtée d'un outil a une absence de matériau dans les gorges de flûte. Pour un outil à portée, le diamètre du noyau serait utilisé dans le calcul jusqu'à sa partie à portée, à quel point il transitionne au diamètre du col. En changeant ces valeurs, cela peut abaisser la déflexion à un point où elle n'est pas noticeable pour l'outil à portée mais pourrait affecter des dimensions critiques dans un outil à longue flûte.

Déflexion résumée

La déflexion d'outil peut causer des dommages à votre outil et rebuter votre pièce si pas correctement prise en compte avant de commencer un job. Assurez-vous de minimiser la distance du porte-outil à la pointe de l'outil pour garder la déflexion au minimum. Pour plus d'informations sur les façons de réduire la déflexion d'outil dans votre usinage, consultez Plongée dans la profondeur de coupe.