Parcours d'outils dynamiques pour optimiser l'usinage CNC

Les trajectoires d'outils dynamiques ne sont en aucun cas un nouveau concept. Il y a une très bonne raison pour laquelle de nombreux machinistes utilisent depuis longtemps des coupes à faible profondeur (axiales) avec des coupes latérales lourdes (radiales) pour atteindre leurs objectifs d'usinage. Tout machiniste qui travaille dans l'industrie depuis plus de 25 ans se souvient d'un jour où la CNC était minoritaire. Le logiciel CAM actuel permet des programmes et une précision beaucoup plus complexes et longs. Lorsque vous tournez des poignées sur un Bridgeport, maintenir un pas de 10 % ou une charge de copeaux spécifique serait impossible avec un mouvement dynamique impliqué. Pouvez-vous imaginer écrire à la main et perforer du ruban adhésif pour un programme de code G de 600 000 lignes ? Cela a été fait, mais cela ne peut certainement pas être qualifié d'efficace. Ce n'est donc pas par manque de connaissances, simplement par manque de technologie que les parcours d'outils dynamiques ne sont pas encore une pratique courante.

Maximiser la durée de vie de l'outil et de la broche avec des parcours d'outils dynamiques

Les stratégies dynamiques ont un principe très simple :maintenir une charge de copeaux constante tout au long de la coupe en utilisant une coupe pleine profondeur (axiale) et une coupe latérale très légère (radiale). Les avantages que vous verrez de ce type de coupe incluent une durée de vie plus longue de l'outil, une durée de vie de la broche plus longue, une finition de surface améliorée, une plus grande efficacité et des queues de coq impressionnantes. Non vraiment, je ne plaisante pas. Vous allez avoir des gens debout là à regarder la machine fonctionner juste à cause de la façon dont les puces volent.

D'abord et avant tout, la durée de vie de l'outil. Je vais également intégrer la durée de vie de la broche à la durée de vie de l'outil, car elles vont vraiment de pair. Vous obtenez de multiples avantages pour votre outil et votre broche si vous appliquez correctement des stratégies dynamiques. Si vous coupez une poche ou tout élément interne qui ne permet pas une approche depuis l'extérieur du matériau, l'entrée dans la coupe n'est pas seulement la première considération, mais l'une des plus importantes. J'utilise toujours un mouvement d'entrée hélicoïdal avec un angle d'hélice de 1% à 3%, ou angle d'entrée. Vous voulez utiliser un diamètre d'entrée qui se situe entre 120% et 150% du diamètre de votre outil - attention, parfois le logiciel CAM demande un rayon plutôt qu'un diamètre et cette information fait une énorme différence. Une fois que vous êtes en profondeur, le vrai plaisir commence. En raison de la coupe radiale légère, vous pouvez vraiment être agressif avec votre vitesse d'avance. En fonction des limites de la vitesse de rotation de la broche, utilisez les spécifications des fabricants d'outils sur la charge de copeaux et les pieds de surface par minute (consultez mon blog sur les mathématiques de l'atelier).

Lors de ma première expérience avec un parcours d'outil dynamique, j'utilisais une fraise en bout à 3 cannelures de 0,500" avec une longueur de cannelure de 1,5". La coupe avait une profondeur de 1,375 pouce, avec un pas de 10 % (0,05 pouce) avec une vitesse d'alimentation de 144 pouces par minute. J'ai utilisé une fraise en bout à grande hélice pour aider à l'évacuation des copeaux, ce qui a créé une «queue de coq» de copeaux à la suite de la coupe. C'était une chose de toute beauté. Même si la coupe était si rapide et apparemment d'une profondeur agressive, l'outil a duré 32 parties et a donné la même finition sur la partie 32 qu'il avait donnée sur la partie 1. La coupe à pleine profondeur signifie que vous portez toute la longueur de la flûte uniformément, donc vous n'allez pas avoir de lignes sur votre finition. La coupe radiale légère réduit les efforts de coupe, réduisant ainsi l'usure globale de l'outil et de la broche.

L'efficacité est également un avantage non négligeable. Imaginez un instant que vous coupez une poche de 1,375" de profondeur avec des caractéristiques à 4 profondeurs différentes. En utilisant un parcours d'outil standard et une profondeur légère avec un pas important, vous couperez du haut de votre pièce vers le bas. En fonction de votre agressivité avec votre pas vers le bas, vous couperez de nombreuses passes à chaque profondeur, la plus profonde étant celle qui prend le plus de temps. En utilisant une stratégie dynamique, vous couperez de bas en haut, ce qui signifie que chaque profondeur consistera en une passe, toutes les passes précédentes ayant déjà éliminé d'autres matériaux à cette profondeur. Par conséquent, à chaque profondeur, vous ne coupez que le matériau restant, créant essentiellement un parcours d'outil "restant rugueux" qui minimise le temps d'usinage total.

Avec des stratégies de parcours d'outils dynamiques, vous améliorerez non seulement la durée de vie de l'outil, la durée de vie de la broche et l'état de surface, mais également le temps de cycle global et la rentabilité. Sans oublier que vous impressionnerez le patron et tous ceux qui passeront par là. Faites-moi une faveur, et essayez-le. Vous ne le regretterez pas.