Fondamentaux de l'usinage : Maîtriser les vitesses et avances dans Fusion 360

Nous avons créé la série Fondamentaux de l'usinage pour vous aider à rafraîchir vos connaissances en FAO, que vous travailliez dans un atelier d'usinage ou que vous débutiez. Des machinistes internes de notre Centre Technologique de Birmingham animent chaque épisode et fournissent une vue d'ensemble détaillée d'un outil/processus. Dans la dernière édition, nous avons couvert le Système de Coordonnées de Travail (SCT). Ici, nous introduisons les vitesses et avances — ce qu'elles sont et comment définir vos propres valeurs dans Fusion 360.

L'expression vitesses et avances fait référence à deux vitesses distinctes dans la pratique de l'outil machine : la vitesse de coupe et le débit d'avance. Elles sont souvent considérées comme un duo en raison de leur effet combiné sur le processus de coupe. Cependant, chacune peut également être considérée et analysée par elle-même.

Pour commencer, nous définirons les vitesses et avances. Ensuite, nous explorerons pourquoi il est important d'obtenir ces valeurs correctes et ce qui se passe si nous nous trompons. Enfin, nous verrons comment vous pouvez définir vos propres valeurs de vitesses et avances et où trouver ces informations.

Que sont les vitesses ?

La « vitesse » fait référence à la vitesse de surface, mesurée en mètres par minute. La vitesse de surface est ensuite convertie en tours par minute (tr/min), ce qui nous donne le code S à exécuter sur notre machine. Cela nous donne les tr/min auxquels notre outil de coupe va tourner. Si une fraise tourne une fois par seconde, notre outil tourne à 60 tr/min. Le « tournage » est l'inverse, mais c'est le même concept — notre pièce tourne et notre outil de coupe reste stationnaire.

Le logiciel Autodesk Fusion 360 contient nos vitesses principales pour notre broche de coupe et notre broche de rampage. Il y a fréquemment deux vitesses différentes pour les deux. Un côté différent de la coupe signifiera que les vitesses de broche optimales différeront à la fois pour les opérations de rampage et pour la coupe normale. Par exemple, nous pourrions vouloir une vitesse de broche plus rapide pour le rampage. Mais cette vitesse n'est pas la meilleure option pour notre broche de coupe, car cela pourrait brûler l'outil trop rapidement ou fournir une finition de surface indésirable.

Que sont les avances ?

Regardons d'abord le débit d'avance de coupe. Notre débit d'avance de coupe prendra effet lorsque l'outil se déplace sur le parcours d'outil bleu. Ce sont nos mouvements de coupe. Nos débits d'avance d'entrée et de sortie sont les parcours d'outil verts. Ces débits d'avance peuvent différer de votre débit d'avance de coupe. Par exemple, nous pourrions usiner un matériau dur, ce qui nous inquiète pour l'ébréchage ou la casse de notre outil à l'entrée. Nous devons ralentir l'outil avec les mouvements d'entrée pour ajuster cette préoccupation.

Nous avons également un débit d'avance de rampage, qui est le parcours d'outil rouge. Tout comme les débits d'avance d'entrée et de sortie, nous pourrions ralentir l'outil pour ce mouvement car il est plus agressif et pourrait causer des dommages. Les options pour différents débits d'avance sont toutes là pour que vous puissiez rendre votre parcours d'outil aussi efficace que possible. Le débit d'avance que nous définissons pour notre rampage peut être plus lent que notre débit d'avance de coupe. Si nous les programmons à la même valeur, nous pourrions perdre un temps de cycle précieux.

Regardons maintenant notre débit d'avance de plongée. Ce débit d'avance détermine à quelle vitesse notre outil se déplace verticalement dans les airs. Cependant, dans le cas du perçage, cette valeur détermine le débit d'avance auquel nous perçons.

Enfin, nous avons notre taux d'enlèvement de matière. Les gens sous-estiment fréquemment le potentiel de leurs outils de coupe parce qu'ils ne les explorent pas avec les manuels du fabricant en main. Plongez dans votre manuel ; vous pourriez faire tourner votre outil de coupe 30 % en dessous de son potentiel. Vous ne voulez pas perdre du temps de cycle et de l'argent — il est toujours important de voir jusqu'où vous pouvez pousser les outils de coupe.

Pourquoi les vitesses et avances sont-elles importantes ?

Il y a plusieurs raisons pour lesquelles ces valeurs sont importantes. Premièrement, elles influencent grandement la durée de vie d'un outil. Les effets de mauvaises vitesses et avances ne sont pas aussi apparents sur les matériaux plus tendres (comme l'aluminium ou la résine) que sur les matériaux plus durs car il y a une marge d'erreur plus large. Avec des matériaux comme le titane ou l'Inconel, il y a moins de place pour l'erreur. Si les valeurs des avances et vitesses sont légèrement décalées, notre outil peut se briser plus rapidement.

Une autre raison pour laquelle ces valeurs sont importantes est qu'elles affectent la finition de surface. Si nous n'alignons pas correctement nos vitesses et avances, nous n'obtiendrons pas les résultats désirés. Si nous faisons tourner notre débit d'avance trop vite ou notre vitesse de broche trop vite, nous finirons avec des marques de vibration sur la surface.

Définition des valeurs de vitesses et avances

Définissez vos paramètres de vitesses et avances via l'opération. Vous pouvez saisir des valeurs individuelles dans chaque parcours d'outil. Une manière plus efficace est d'utiliser l'onglet Données de coupe à l'intérieur de la Bibliothèque d'outils. Vous pouvez stocker des préréglages pour automatiser la saisie de vos avances et vitesses.

Par exemple, si j'utilise cet outil sur quelques matériaux différents et pour d'autres opérations — comme l'ébauche et la finition — je peux créer un préréglage pour stocker les valeurs d'avances et vitesses pour chaque scénario dans Fusion 360. Quand il est temps de choisir les paramètres, je sélectionne le préréglage désiré dans la liste déroulante.

Pour le fraisage, vous devez d'abord identifier votre outil. Avec la marque et le modèle de l'outil, vous pouvez trouver la vitesse de surface fournie par le fabricant. La vitesse de surface dépend du matériau de l'outil, du matériau à couper et de l'opération que vous effectuez avec cet outil. Lorsque vous localisez la vitesse de surface recommandée par le fabricant, vous pouvez saisir cette vitesse dans Autodesk Fusion 360, qui vous donnera un tr/min.

Il est important de se souvenir de l'art des variables impliquées. Utilisez-vous du liquide de refroidissement ? Jusqu'où votre outil dépasse-t-il ? Votre maintien de pièce est-il rigide ? Considérez tous ces facteurs lors de la définition de vos avances et vitesses. Votre débit d'avance sera déterminé par votre avance par dent recommandée, le nombre de arêtes de coupe sur votre outil et le tr/min. Encore une fois, le fabricant de l'outil devrait fournir cette information.

Une fois que vous avez saisi vos données d'outil et le tr/min approprié dans Autodesk Fusion 360, vous saisissez ensuite votre avance par dent. Cela vous donnera une valeur de débit d'avance de coupe, qui est le code F utilisé sur votre machine.

Commencez avec Autodesk Fusion 360 pour une expérience CAO/FAO véritablement intégrée.