Maîtriser l'évacuation des copeaux en usinage : Vitesse, qualité et durée de vie d'outil

Chaque fois qu'un usineur essaie d'améliorer la qualité d'une pièce ou de réduire le temps de cycle, l'accent est souvent mis sur le programme. C'est la démarche évidente et naturelle, mais souvent un changement d'outils de coupe peut aussi avoir un effet dramatique. Le vieil adage d'avoir les bons outils pour le travail s'applique absolument en usinage. La réduction spectaculaire des temps de cycle est particulièrement vraie lors de l'usinage de métaux non ferreux comme l'aluminium avec des fraises à une seule goujure.

Depuis plus de 25 ans, DATRON produit des systèmes d'usinage à grande vitesse. Ils ont également produit leur propre ligne d'outils de coupe qui tirent parti de la gamme élevée (jusqu'à 60 000 tr/min) de vitesse de broche qu'ils offrent. Par exemple, l'utilisation d'outils de coupe conventionnels conçus pour l'usinage de l'acier donne souvent des résultats mitigés en usinage d'aluminium. La raison varie, mais le facteur clé pour obtenir une meilleure qualité de coupe et des avances améliorées réside dans une évacuation des copeaux améliorée.

Au cours de mes dix années d'enseignement et de formation sur les systèmes d'usinage à grande vitesse DATRON, j'ai appris une analogie très simple sur l'évacuation des copeaux. Si vous avez déjà tondu votre pelouse et que les brins d'herbe ont bouché l'ouverture d'échappement de votre tondeuse, avez-vous remarqué ce qui arrivait à la qualité de coupe de votre herbe ? Terrible, non. L'herbe semble plus arrachée que coupée, il y a des longueurs inégales et vous avez probablement dû ralentir considérablement votre rythme. Si les brins d'herbe commencent à se coincer à l'intérieur, cela commence à interférer avec la nouvelle herbe coupée, les brins continuent d'être recoupés presque en pâte. Cela crée un vrai gâchis qui pourrait même caler votre tondeuse. C'est très similaire à ce qui se passe en usinage, si vous n'évacuez pas correctement les copeaux. La seule différence est qu'au lieu de caler la tondeuse, vous casserez probablement l'outil de coupe. Donc votre objectif pour une vitesse ou avance optimale est d'éloigner le copeau de l'outil de coupe.

Un avantage distinct de l'utilisation d'une broche à grande vitesse signifie que vous n'avez pas nécessairement besoin d'utiliser une fraise multi-goujures. La vitesse de rotation de l'outil est si rapide que souvent deux goujures, voire une seule, suffiront. L'utilisation d'un outil à une seule goujure signifie qu'il y a beaucoup d'espace libre ou de dégagement autour de l'arrière de l'outil.

L'évacuation des copeaux est facilitée par une grande « chambre à copeaux » (espace libre).

Cet espace fournit une ouverture beaucoup plus large pour que le copeau s'évacue, envoyant un effet de queue de paon de copeaux loin de votre pièce (voir la vidéo ci-dessus). La tondeuse avec une très petite ouverture pour l'évacuation de l'herbe est comme utiliser un outil à quatre goujures. Plus l'ouverture est grande, mieux les brins d'herbe ou les copeaux d'aluminium s'évacueront. Sortir les copeaux déjà usinés du chemin de votre arête de coupe aura une amélioration significative sur votre qualité de coupe et vous permettra de marcher plus vite, je veux dire d'usiner plus vite pour un temps de cycle global plus court.

Usiner vos pièces mieux et plus rapidement devrait vous donner beaucoup plus de temps pour faire d'autres choses, y compris tondre la pelouse.