Usure des Outils CNC : Causes, Facteurs et Solutions Pratiques

L'utilisation généralisée de la fabrication et des équipements d'usinage CNC favorise le développement de la technologie de coupe. Avec l'apparition d'alliages super-réfractaires, de matériaux composites, etc., les exigences de qualité pour les outils de coupe deviennent plus strictes. La performance et l'usure des outils de coupe deviennent l'enjeu clé. Examinons les types et raisons de l'usure d'outil et trouvons les solutions.

Raisons de l'Usure d'Outil – Facteurs d'Usure d'Outil CNC

Qu'est-ce que l'usure d'outil ? C'est la défaillance progressive des outils de coupe due à un fonctionnement régulier. Divers facteurs causent une usure rapide de l'outil de coupe.

1) Usure Mécanique

L'usinage de matériaux durs ou difficiles provoque facilement une usure rapide de l'outil de coupe. La plupart des matériaux difficiles à usiner ont une faible conductivité thermique, ce qui entraîne une diminution de la résistance du liant dans le matériau de l'outil à haute température, accélérant l'usure.

2) Chaleur de Coupe

Lors de l'usinage de matériaux à haute dureté et ténacité, la température du tranchant est très élevée, et l'usure de l'outil ressemble à celle lors de l'usinage de matériaux réfractaires. Surtout lors du traitement de pièces produisant des copeaux courts, une usure en cratère apparaît près du tranchant, et l'outil se détériore rapidement.

3) Usure Chimique

Les composants du matériau difficile à usiner et certains composants du matériau de l'outil réagissent sous la haute température de coupe, les composants précipitent, se détachent ou génèrent d'autres composés, accélérant l'usure comme l'ébréchage du tranchant.

Types d'Usure d'Outil de Coupe

Voici quelques schémas d'usure courants en coupe CNC :

1. Usure de flank : la partie en contact avec la pièce finie s'érode.
2. Usure en cratère : la face de dépouille s'érode au contact des copeaux, se produit généralement là où la température de l'outil est la plus élevée.
3. Usure en encoche : se produit sur la face de dépouille et le flank de l'outil de coupe le long de la ligne de profondeur de coupe.
4. Arête rapportée (Built-up edge) : le matériau à usiner s'accumule sur le tranchant, se produit le plus souvent sur métaux mous à bas point de fusion.
5. Glazing : se produit souvent lorsque l'abrasif exposé s'émousse.
6. Usure de bord : bord extérieur d'un foret autour de la face de coupe causé par une vitesse de coupe excessive.
7. Arrondi du bord : augmentation du rayon du tranchant due à l'enlèvement de matière.

Comment Prévenir l'Usure Rapide d'Outil ? – Solutions pour l'Usure d'Outil de Coupe CNC

Comment réduire ou éviter l'usure d'outil de coupe en usinage CNC ? Outre l'outil lui-même, les conditions de coupe sont un aspect à considérer.

1) Choisir le Bon Matériau d'Outil

L'acier allié a une dureté élevée et un prix bas, souvent utilisé pour fabriquer des outils à basse vitesse aux formes complexes : aléseurs, tarauds, filières. L'acier rapide a une dureté et une résistance à l'usure supérieures à l'acier allié, largement utilisé pour fabriquer outils de tournage, fraises, forets, broches et autres machines-outils. Les plaquettes en carbure cémenté sont généralement fixées sur le corps de l'outil et deviennent l'un des principaux matériaux d'outil actuels.

2) Utiliser un Fluide de Coupe Spécifique

Le fluide de coupe spécial avec additif anti-usure EP sulfuré protège efficacement l'outil de coupe et améliore la précision du processus. Le fluide ayant passé des tests stricts en viscosité, point d'écoulement, conductivité thermique et autres aspects répond à diverses exigences de processus de coupe. Choisir un fluide de coupe à bonne performance environnementale assure stabilité et n'endommage ni l'équipement, ni le corps humain, ni l'environnement.

3) Considérer la Performance de l'Outil de Coupe

Les exigences de performance impliquent souvent résistance à l'usure, résistance aux chocs, durée de vie, etc. Les matériaux de revêtement avec bonne résistance à la chaleur, haute dureté et technologie de revêtement multicouche permettent aux outils en carbure revêtus d'avoir une large plage de travail et une longue durée de vie. De plus, les outils de coupe à grande vitesse doivent avoir une haute dureté à chaud et une stabilité chimique.