Savoir quand mettre à niveau vos outils de coupe à plaquettes pour une performance optimale

Quand est-il temps de mettre à niveau vos outils de coupe à plaquettes ? Quand vous avez besoin de plus de flexibilité ou de réduire le temps ou l'effort de votre production de pièces. Soyez efficace.

N'obtenez-vous pas la durée de vie d'outil attendue ? Ou peut-être venez-vous de mettre au rebut une pièce coûteuse après que la plaquette ait bougé pendant la coupe ?

Le coupable pourrait être des porte-outils à plaquettes usés ou obsolètes. Vous pourriez les remplacer par les mêmes, mais peut-être est-il temps d'explorer certaines des avancées récentes en technologie d'outils de coupe. Les avancées incluent des porte-outils avec buses de lubrification de précision, des forets modulaires à changement rapide, des outils de tournage multidirectionnels et des fraises à plaquettes haute performance, qui servent tous à augmenter la productivité, la qualité des pièces et la durée de vie des outils. Nous explorons les domaines des outils de coupe à plaquettes qui sont prêts pour une mise à niveau.

Gardez les porte-outils propres, accueillez la nouvelle technologie

Un signe révélateur qu'un porte-outil à plaquettes a atteint sa fin est une chute soudaine de la durée de vie de l'outil. Cela peut indiquer une alvéole endommagée, un serrage usé ou un minuscule copeau qui s'est logé dans un endroit incommode, l'un ou l'autre permettant à la plaquette de se déplacer légèrement pendant l'utilisation.

Il est crucial de soit réparer ces outils immédiatement, soit les mettre au rebut. Jusque-là, inspectez toujours les porte-outils à chaque changement de plaquette. Nettoyez soigneusement les alvéoles et les sièges, lubrifiez légèrement les vis de serrage et assurez-vous de les serrer au couple recommandé par le fabricant.

Peu importe à quel point vous entretenez bien les outils de tournage et de fraisage à plaquettes ou combien de temps ils durent, sachez que de nouveaux outillages plus productifs apparaissent chaque année ou tous les deux ans. Si vous recherchez la plus grande productivité, n'ayez pas peur de mettre tout porte-outil à la retraite anticipée.

Comment augmenter la productivité avec la technologie de lubrification par l'outil

Tenez-vous devant n'importe quel tour CNC ou centre d'usinage assez longtemps et vous verrez sûrement un long copeau filandreux attraper le tuyau de lubrification en plastique et l'envoyer valser. Dans le meilleur des cas, cela signifie arrêter la machine assez longtemps pour tout remettre en ordre.

Dans le pire des cas, un tuyau de lubrification égaré entraîne des outils de coupe cassés, des pièces mises au rebut ou une machine endommagée. Les tuyaux en cuivre sont une alternative plus robuste et fiable, mais ils peuvent être un casse-tête à installer et brûlent un temps précieux lors du changement.

C'est pour ces raisons que les fabricants d'outils de coupe ont commencé à équiper les outils de tournage et les fraises de lubrification par l'outil. Ces produits sont récemment passés de corrects à tout à fait excellents.

Cependant, avec le développement de buses de lubrification de précision, il existe maintenant certains systèmes par l'outil qui peuvent fournir du fluide de coupe à haute pression des deux côtés de la plaquette. Un exemple vient d'Iscar avec sa gamme JETCUT d'outils de tournage, de rainurage et de tronçonnage.

« La durée de vie de l'outil, la productivité et le contrôle des copeaux peuvent tous être améliorés en utilisant la technologie JETCUT haute pression avec des buses de lubrification frontales (sous) et externes (sur) », explique Ashok Guruswamy, chef de produit chez Iscar. « Lors de l'usinage du métal, de la chaleur est produite — en réduisant ou contrôlant efficacement cette chaleur, les copeaux deviennent plus ductiles et plus faciles à briser. »

Voir la technologie JETCUT d'Iscar en action :

Cela abaisse également la température au niveau du tranchant et le protège du choc thermique ou de la rupture. Des copeaux plus courts ne s'emmêleront pas autour de la pièce, de l'outil ou des pièces de la machine, améliorant ainsi la qualité de surface de la pièce et éliminant les temps d'arrêt machine, explique-t-il.

Gagner en flexibilité grâce aux outils carbure modulaires

Des avancées similaires ont été réalisées dans la technologie de forage et de fraisage. Les pressions de coûts et le besoin de flexibilité ont conduit plus d'un fournisseur d'outillage à développer des forets modulaires à pointe interchangeable, éliminant dans certains cas le besoin d'alternatives en carbure monobloc.

Alexander Schmitt, directeur du perçage chez Kennametal, explique que le foret KenTIP™ FS de l'entreprise est disponible en diamètres de 6 à 26 millimètres (0,236 à 1,024 pouces) et longueurs jusqu'à 12xD.

« C'est un outil modulaire simple à utiliser, qui produit une bonne qualité de trou, et assez robuste pour rivaliser avec les forets en carbure monobloc sur une large gamme de matériaux », dit-il.

Ce niveau de performance plus élevé est en partie rendu possible par la pointe en carbure « plein » de l'outil, disponible dans plusieurs géométries spécifiques aux matériaux qui offrent la même (ou meilleure) durée de vie que les forets en carbure monobloc mais à un prix inférieur.

Voir le KenTIP™ FS en action.

La géométrie HP, par exemple, a une conception à pointe divisée pour réduire les forces de coupe dans les aciers inoxydables et superalliages, tandis que la géométrie HPC offre quatre terres de marge et une pointe arrondie adaptée à l'utilisation dans les fontes, fontes ductiles et graphites compactées. Et grâce à une conception à vissage et déverrouillage rapide, le KenTIP™ FS est également beaucoup plus facile à utiliser, avec des temps de remplacement mesurés en secondes plutôt qu'en minutes.

« Le FS ne ressemble pas seulement à un foret en carbure monobloc, il fonctionne comme un », dit Schmitt.

Innovation dans le tournage prolonge la durée de vie de l'outil, réduit les vibrations et repousse les avances

Certains fabricants d'outils de coupe ont choisi d'emmener les opérations d'usinage dans une direction entièrement nouvelle. Nulle part cela n'est plus évident que la méthodologie PrimeTurning™ de Sandvik utilisant l'outillage CoroTurn® Prime, un système que John Winter, chef de produit chez Sandvik Coromant, dit tripler la durée de vie et la productivité dans certaines applications clients.

Deux styles sont disponibles — le Prime B utilise une plaquette en forme de ballon de rugby conçue pour l'ébauche lourde, et la version Prime A utilise une plaquette triangulaire pour les opérations de semi-finition à finition.

Les deux sont conçus pour couper en s'éloignant de la broche (opposé aux outils de tournage traditionnels), bien que Winter souligne rapidement que l'un ou l'autre outil peut également être utilisé avec des trajectoires d'outils traditionnelles.

« La méthode PrimeTurning™ répartit les forces de coupe sur une plus grande partie du tranchant de la plaquette, plutôt que sur le rayon de nez », dit Winter. « Elle exploite l'effet d'amincissement du copeau pour une meilleure formation de copeau et des températures plus basses dans la zone de coupe. Ensemble avec une géométrie unique et un nouveau grade de carbure, la plupart de nos clients profitent d'améliorations de la durée de vie de l'outil d'au moins 50 pour cent. »

Voir PrimeTurning™ en action :

Sandvik Coromant a également pris les applications de tronçonnage dans une direction différente, du moins pour quiconque dispose d'un centre de tournage-fraisage à axe Y ou d'un tour multitâche. La poche de plaquette dans l'outil de tronçonnage CoroCut® QD a été tournée de 90 degrés, permettant d'utiliser l'axe Y du tour plutôt que son axe X pour les opérations de tronçonnage.

Selon l'entreprise, cela fournit plus de « six fois plus de rigidité de la lame » que les outils de tronçonnage traditionnels. Le résultat est une réduction des vibrations, une meilleure durée de vie de l'outil et des avances plus élevées, en particulier sur les grands diamètres de barres.

Excellents aciers dans les fraises à surfacer à plaquettes

L'usure du porte-outil est principalement un facteur des forces de coupe et de l'abrasion des copeaux. Manfred Lenz, chef de produit perçage chez Seco Tools, donne des exemples de la manière dont le fabricant a abordé chacun de ces problèmes.

La fraise à surfacer à plaquettes Double Quattromill® de Seco, explique-t-il, est disponible en tailles de 50 à 315 millimètres (2,0 à 12,4 pouces) et fabriquée dans un grade d'acier exclusif qui « résiste aux coups reçus par toutes les fraises ». De même, son foret à plaquettes Perfomax possède des alvéoles durcies au laser à 60 HRC et un corps poli résistant à la fatigue qui optimise l'évacuation des copeaux.

Regardez la courte vidéo ci-dessous pour voir la Double Quattromill® 14 en action :

« L'un de nos objectifs principaux est la longévité, et nous faisons tout notre possible pour garantir que les outils sont aussi solides et résistants à l'usure que possible tout en maximisant la précision », dit Lenz. « À cause de cela, nos corps de fraises ont évolué au fil des ans. Ils sont maintenant construits avec des matériaux spécifiques à l'application, sont finis dans l'état durci, et nous prêtons une attention particulière à la géométrie de l'alvéole. »

Le Perfomax™, un foret à plaquettes polyvalent, a été entièrement repensé sur la base de années de retours clients et de tests sur le terrain. Il couvre des diamètres de trous de 15 à 85 millimètres (.590 à 3,500 pouces) et des profondeurs jusqu'à 5xD, et utilise une plaquette robuste à quatre côtés pour le coût le plus bas par trou, explique Lenz.

Pour être juste, il y a un certain chevauchement technologique dans l'industrie, donc il est difficile de se tromper avec l'un ou l'autre de ces fabricants d'outils de coupe de premier plan. Trouver celui qui est le mieux pour votre atelier ou situation se résume à quelques étapes simples — faites vos recherches, trouvez les fournisseurs qui offrent un excellent support dans votre région, testez intensivement et documentez les résultats.

Quel est le plus grand avantage de l'utilisation d'outils de coupe à plaquettes pour votre atelier ? Exprimez-vous et posez des questions dans le forum usinage.