Outils de coupe pour l'usinage de précision

L'"usinage de précision" fait référence au maintien de tolérances géométriques plus strictes que la normale et de finitions de surface supérieures sur un lot de pièces. Tous les ateliers d'usinage ne sont pas capables d'atteindre ce niveau de performance. D'autres peuvent avoir les machines-outils CNC nécessaires, mais ne les voient pas comme quelque chose dont leur marché cible a besoin.

Chez Impro, nous sommes fiers de notre capacité à fournir des services d'usinage de précision. Nous y parvenons grâce à des investissements dans la technologie d'usinage de précision, une ingénierie de fabrication qualifiée et une programmation CNC, et en nous concentrant sur les outils de coupe. Dans cet article de blog, nous aborderons l'impact du dernier d'entre eux, les outils de coupe, sur l'usinage de précision.

En quoi la précision diffère de l'usinage régulier

Il n'y a pas de définition officielle de ce qui constitue la "précision". Cela dépend des pièces usinées et de leur application, ainsi que des matériaux et des machines-outils utilisés. Les spécialistes de l'usinage conviendront probablement que l'usinage de précision fait référence à des tolérances serrées et à des finitions exceptionnelles, tout en laissant les limites exactes ouvertes à la discussion.

En ajoutant une certaine quantification, ces spécialistes conviendront très probablement que sur les dimensions linéaires et circulaires, une tolérance inférieure à 0,0004" (10 µm) nécessite un usinage de précision. De même, une planéité meilleure que 2 µ” (0,05 µm) et une rugosité inférieure à 1 µ” (0,025 µm) compteraient comme précision. Cependant, sur de très grandes pièces, de telles tolérances peuvent être irréalisables, tandis que pour de très petites pièces (celles qui sont micro-usinées), elles sont inutilement grandes.

Un aspect important de la précision est la répétabilité. Un machiniste qualifié peut être en mesure de maintenir des tolérances serrées sur une seule pièce, quels que soient le type, l'âge et l'état de la machine-outil. Cependant, le faire sur un grand lot serait extrêmement difficile et très lent.

L'influence de l'outil de coupe sur la précision

Deux aspects à prendre en compte sont l'outil de coupe lui-même et la façon dont il est monté dans le support, la fraise ou le porte-outil.

Le principal problème des outils de coupe est qu'ils s'usent et peuvent s'ébrécher. Dans une opération de coupe bien configurée, la dilatation thermique est rarement un problème car la majeure partie de la chaleur est emportée dans le copeau.

L'usure et l'écaillage sont traités par le choix du matériau de l'outil. L'acier rapide (HSS) peut être utilisé pour certaines opérations d'usinage, mais la plupart sont réalisées avec des plaquettes en carbure. Les revêtements sur ceux-ci réduisent la friction et l'usure. Les revêtements en carbonitrure de titane (TiCN) offrent notamment une bonne résistance à l'usure.

Le montage de l'outil affecte la précision de deux manières. Il y a d'abord la déviation du poste ou du support d'outil sous les charges de coupe. Plus le montage est rigide, moins la pointe de l'outil se déplacera, ce qui conduit à une plus grande précision.

Deuxièmement, il y a la question du préréglage de l'outil. Il s'agit du processus permettant de s'assurer que la pointe de l'outil dépasse du support de la quantité attendue. Tout écart par rapport à celui-ci enlèvera plus ou moins de matière que prévu par le programmeur CNC. (Une alternative au préréglage d'outil très précis consiste à déterminer les valeurs de correction d'outil et à les saisir dans le contrôleur de la machine CNC.)

Le préréglage est particulièrement important lorsque plusieurs plaquettes de coupe sont montées dans le porte-outil. Les grandes fraises à surfacer en sont un exemple. Ici, si une plaquette dépasse plus que les autres, elle découpera une série de rainures dans la surface usinée.

Outils de coupe pour une plus grande précision

Deux outils de coupe qui augmentent la précision et la finition des éléments usinés précédemment sont les meules et les alésoirs. Cependant, le meulage nécessite des machines-outils coûteuses et augmente considérablement le coût des pièces de la machine. L'alésage, effectué pour améliorer la finition, la rondeur et la taille d'un trou précédemment percé, peut être effectué sur une fraiseuse CNC où il augmente légèrement le temps de plancher à plancher.

Une autre approche consiste à utiliser des outils de coupe spécialement fabriqués. Cela se fait parfois en tournage où un outil étagé peut produire simultanément deux diamètres différents. Cela se traduit par une concentricité beaucoup plus élevée entre les deux diamètres mais n'augmente pas le temps de fonctionnement.

La même approche peut être adoptée en rectification cylindrique par rectification en plongée avec une meule profilée.

Une source pour vos besoins d'usinage de précision

L'usinage de précision, c'est-à-dire le maintien de tolérances serrées et d'une excellente finition de surface tout au long d'un lot de pièces, nécessite une attention particulière à chaque facette du processus d'usinage. La sélection et la préparation des outils de coupe font partie de cet effort et peuvent avoir un impact néfaste sur la qualité des pièces si elles ne sont pas effectuées avec suffisamment de soin.

Avec des machines-outils CNC modernes et rigides et une expertise approfondie en usinage, Impro possède les capacités d'usinage de précision requises par les clients les plus exigeants. Pour savoir comment nous pourrions répondre à vos besoins d'usinage, contactez-nous dès aujourd'hui.