Comment choisir le bon outil pour différents matériaux de pièces usinées ?

En usinage, le choix des outils est une technologie. On sait que les performances de coupe de l'outil dépendent souvent du matériau de la partie coupante de l'outil, de la structure de l'outil et du matériau géométrique de l'outil. Ce qui affecte la durée de vie de l'outil, l'efficacité du traitement, la qualité du traitement et le coût du traitement, c'est le matériau de l'outil lui-même et le matériau de la pièce traitée par l'outil.

Par conséquent, dans l'usinage, la sélection d'outils appropriés pour l'usinage de pièces de différents matériaux améliore non seulement l'efficacité et la qualité de l'usinage, mais prolonge également la durée de vie de l'outil et réduit les coûts d'usinage.

À l'heure actuelle, il existe six matériaux principaux pour les outils d'usinage :les outils diamantés, les outils PCBN, les outils en céramique, les outils revêtus, les outils en carbure et les outils en acier rapide. Voyons à quel type de matériaux ces six outils conviennent pour l'usinage de pièces.

Diamant T bon

Les outils diamantés sont divisés en :outils diamantés naturels, outils diamantés PCD et outils diamantés CVD.

Les outils diamantés sont principalement utilisés pour la coupe fine et l'alésage de métaux non ferreux et de matériaux non métalliques à grande vitesse. Convient pour le traitement de divers non-métaux résistants à l'usure et de divers métaux non ferreux résistants à l'usure. L'inconvénient des outils diamantés est leur mauvaise stabilité thermique. Lorsque la température de coupe dépasse 700℃～800℃, sa dureté sera complètement perdue. De plus, il ne convient pas à la coupe de métaux ferreux, car le diamant (carbone) interagit facilement avec les atomes de fer à haute température, transformant les atomes de carbone en structures de graphite et l'outil est facilement endommagé.

PCBN T bon

Les outils PCBN peuvent être divisés en lames PCBN intégrales et en lames composites PCBN frittées avec du carbure cémenté.

Les outils PCBN conviennent à la finition de divers matériaux difficiles à couper tels que l'acier trempé, la fonte dure, les alliages à haute température, les alliages durs et les matériaux de pulvérisation de surface. La précision d'usinage peut atteindre IT5 (le trou est IT6) et la valeur de rugosité de surface peut être aussi petite que Ra1.25～0.20m. Les outils PCBN ont une ténacité et une résistance à la flexion médiocres. Par conséquent, les outils de tournage en nitrure de bore cubique ne conviennent pas à l'usinage d'ébauche à basse vitesse et aux fortes charges d'impact. Dans le même temps, ils ne conviennent pas pour couper des matériaux à haute plasticité (tels que les alliages d'aluminium, les alliages de cuivre, les alliages à base de nickel, l'acier à haute plasticité, etc.). Parce que la coupe de ces métaux produira de graves arêtes rapportées, ce qui détériorera la surface usinée.

C céramique T bon

Les matériaux d'outils en céramique peuvent généralement être divisés en trois catégories :les céramiques à base d'alumine, les céramiques à base de nitrure de silicium et les céramiques composites à base de nitrure de silicium et d'alumine.

La céramique est l'un des matériaux d'outillage principalement utilisé pour la finition et la semi-finition à grande vitesse. Les outils en céramique conviennent à la coupe de toutes sortes de fonte (fonte grise, fonte ductile, fonte malléable, fonte refroidie, fonte hautement alliée résistante à l'usure) et d'acier (acier de construction au carbone, acier de construction allié, haute résistance acier, acier à haute teneur en manganèse, acier trempé) etc.), peut également être utilisé pour couper les alliages de cuivre, le graphite, les plastiques techniques et les matériaux composites. Les matériaux d'outils en céramique présentent les problèmes d'une faible résistance à la flexion et d'une faible résistance aux chocs. Ils ne conviennent pas pour couper à basse vitesse et avec des charges d'impact.

Enduit T bon

Selon différentes méthodes de revêtement, il peut être divisé en outils revêtus par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et outils revêtus par dépôt physique en phase vapeur (PVD). Selon les différents matériaux de substrat, il peut être divisé en outils revêtus d'alliage dur, outils revêtus d'acier rapide et outils revêtus sur des matériaux céramiques et extra-durs. Selon la nature du matériau, il peut être divisé en outils à revêtement dur et outils à revêtement souple. Il existe également des outils nano-revêtus populaires.

Les outils revêtus ont un grand potentiel dans le domaine de l'usinage CNC et seront à l'avenir la variété d'outils la plus importante dans le domaine de l'usinage CNC. La technologie de revêtement a été appliquée aux fraises en bout, aux alésoirs, aux perceuses, aux outils d'usinage de trous composites, aux fraises mères d'engrenages, aux façonneurs d'engrenages, aux fraises à raser les engrenages, aux broches de formage et à diverses plaquettes indexables serrées à la machine pour répondre aux exigences de la coupe à grande vitesse Le besoin de matériaux tels que l'acier et la fonte, les alliages résistants à la chaleur et les métaux non ferreux. Au fur et à mesure que l'épaisseur du revêtement augmente, la durée de vie de l'outil augmente, mais lorsque l'épaisseur du revêtement atteint la saturation, la durée de vie de l'outil n'augmente plus de manière significative. Lorsque le revêtement est trop épais, il est facile de provoquer un pelage et lorsque le revêtement est trop fin, la résistance à l'usure est médiocre.

C conserver T bon

Selon la composition chimique principale, le carbure cémenté peut être divisé en carbure cémenté à base de carbure de tungstène et en carbure cémenté à base de carbone de titane (nitrure) (TiC(N)). Parmi eux, les carbures cémentés à base de carbure de tungstène comprennent le tungstène-cobalt (YG), le tungstène-cobalt-titane (YT) et le carbure rare ajouté (YW). Ils ont leurs propres avantages et inconvénients. Les principaux composants sont le carbure de tungstène (WC) et le carbure de titane (TiC), le carbure de tantale (TaC), le carbure de niobium (NbC), etc.

Les alliages YG sont principalement utilisés pour le traitement de la fonte, des métaux non ferreux et des matériaux non métalliques. Le carbure cémenté à grain fin (tel que YG3X, YG6X) a une dureté et une résistance à l'usure plus élevées que le grain moyen lorsque la teneur en cobalt est la même. Il convient au traitement de certaines fontes dures spéciales, de l'acier inoxydable austénitique, de l'alliage résistant à la chaleur, de l'alliage de titane, du bronze dur et des matériaux isolants résistants à l'usure, etc. Les avantages exceptionnels du carbure cémenté YT sont une dureté élevée, une bonne résistance à la chaleur, une dureté et résistance à la compression à haute température que YG, et meilleure résistance à l'oxydation. Les alliages YW ont à la fois les propriétés des alliages YG et YT avec de bonnes performances globales.

H haute vitesse S acier T bon

Selon différents objectifs, l'acier rapide peut être divisé en acier rapide général et en acier rapide haute performance. L'acier rapide à usage général peut généralement être divisé en deux types :l'acier au tungstène et l'acier au tungstène-molybdène. L'acier rapide à hautes performances comprend principalement les catégories suivantes :acier rapide à haute teneur en carbone, acier rapide à haute teneur en vanadium, acier rapide au cobalt, acier rapide à l'aluminium, acier rapide super dur à l'azote.

Acier rapide à usage général :principalement utilisé pour fabriquer des outils de coupe (tels que des forets, des tarauds, des lames de scie) et des outils de précision (tels que des fraises-mères, des façonneuses d'engrenages et des broches) pour les matériaux métalliques avec une dureté de coupe de HB≤300. Les nuances d'acier couramment utilisées sont W18Cr4V , W6Mo5Cr4V2, etc.

Acier rapide à usage spécial :y compris l'acier rapide au cobalt et l'acier rapide ultra-dur (dureté HRC68 ~ 70), principalement utilisé pour fabriquer des outils de coupe de métaux difficiles à usiner (tels que les alliages à haute température, le titane alliages et aciers à haute résistance). Les nuances d'acier couramment utilisées sont W12Cr4V5Co5, W2Mo9Cr4VCo8, etc.