Usure des Outils CNC : Types, Causes et Solutions Efficaces

L'utilisation généralisée des équipements de fabrication et d'usinage CNC a favorisé le développement de la technologie de coupe. Nous avons constaté l'amélioration de l'efficacité, de la qualité des produits et la capacité de produire presque tous les produits avec une précision exacte.

Avec l'émergence d'alliages super-résistants à la chaleur et de matériaux composites, les exigences de qualité pour les outils de coupe deviennent de plus en plus strictes. L'usure des outils est le phénomène le plus courant. Après un long travail, des dysfonctionnements peuvent survenir. En fait, chaque outil de coupe subit une usure au cours de sa vie productive.

Bien que cela soit courant, une usure excessive n'est pas bonne pour nos produits ou machines. L'incohérence causée par cette usure peut affecter négativement votre pièce et endommager des équipements majeurs. L'usure des outils peut également provoquer des pannes, entraînant des dommages graves, des retouches et des pièces mises au rebut.

Il est donc très important de détecter ces anomalies et de les corriger en temps réel afin d'obtenir les meilleures performances de fraise. Basés sur notre expérience, voici nos points de vue sur les différents types d'usure d'outils et comment les identifier et les atténuer. Espérons qu'ils vous aideront à mieux gérer l'usure des outils !

Facteurs d'usure des outils CNC

Qu'est-ce que l'usure d'outil ? L'usure d'outil est la défaillance progressive de l'outil due à une utilisation régulière. De nombreux facteurs provoquent une usure rapide des outils de coupe.

1) Usure mécanique

L'usinage de matériaux durs ou difficiles peut facilement entraîner une usure rapide des outils de coupe. La plupart des matériaux difficiles à usiner se caractérisent par une faible conductivité thermique, ce qui entraîne une diminution de la résistance de liaison de l'adhésif dans le matériau de l'outil à haute température et accélère l'usure de l'outil.

2) Chaleur de coupe

Lors de la coupe de matériaux à haute dureté et ténacité, la température du bord de coupe est très élevée, et l'usure de l'outil est similaire à celle lors de l'usinage de matériaux difficiles. En particulier lors du traitement de matériaux produisant des copeaux courts, l'usure en cratère près du bord de coupe endommage l'outil en peu de temps.

3) Usure chimique

Lors de la coupe, les composants du matériau difficile à usiner et certains composants du matériau de l'outil réagissent sous des conditions de haute température. Ces composants se précipitent, tombent ou génèrent d'autres composés, ce qui accélère l'usure de l'outil, comme l'écaillage.

Types d'usure d'outils et comment les éviter

Voici quelques modes d'usure courants en coupe CNC.

1. Usure abrasive

La zone d'usure est un mode d'usure uniforme sur le bord de coupe de l'outil, causé par l'usure mécanique de la pièce. Cela rend le bord de coupe de l'outil émoussé, et peut même en changer les dimensions. Si un stress thermique sévère se produit à une vitesse plus élevée, il peut même changer la taille du bord de coupe, surtout si le revêtement d'outil approprié n'est pas utilisé. Le bord de coupe subit plus de dommages, donc le revêtement d'outil est essentiel pour prolonger la durée de vie de l'outil.

Comment éviter

Si la zone d'usure devient trop grande ou si l'outil est endommagé prématurément, réduire la vitesse de coupe et optimiser la quantité de liquide de refroidissement utilisé aidera. Les parcours d'outils de fraisage à haute efficacité (HEM) peuvent aider à réduire l'usure en répartissant le travail effectué par l'outil sur toute la longueur de coupe. Cela prévient l'usure localisée et prolonge la durée de vie de l'outil en utilisant tout le bord de coupe disponible.

2. Écaillage

La fragmentation est causée par de nombreuses raisons différentes, telles qu'un impact excessif, la fissuration thermique ou l'usure pendant le fonctionnement. Imaginez une série de copeaux ou d'éclats sur un outil de coupe. Si elle n'est pas corrigée à temps, cette usure entraîne généralement une mauvaise finition de surface et peut même conduire à une défaillance grave de l'outil.

Comment éviter

L'écaillage est généralement causé par des charges excessives et des charges de choc pendant le fonctionnement, mais il peut aussi être causé par la fissuration thermique (un autre type d'usure d'outil). Il y a plusieurs étapes pour vérifier si votre outil de coupe s'est écaillé. Premièrement, vous devez vous assurer que la fraiseuse CNC ne vibre pas. Ensuite, ajustez la vitesse et l'avance en conséquence, augmentez la vitesse et réduisez l'avance.

3. Fissuration thermique

Les fissures thermiques sont causées par les fluctuations de température pendant le fraisage. Elles sont identifiées comme une série de fissures sur la surface de l'outil perpendiculaires au bord de coupe. Le taux de formation des fissures est lent, mais il peut entraîner l'écaillage et une défaillance prématurée de l'outil.

Comment éviter

Les fissures thermiques sont généralement identifiées par des fissures d'outil perpendiculaires au bord de coupe. L'un des meilleurs moyens de transférer les fissures thermiques est d'ajouter un revêtement résistant à la chaleur approprié à la fraise. Similaire à l'usure, les parcours d'outils HEM offrent une excellente protection contre les fissures thermiques car ces parcours répartissent la chaleur sur tout le bord de coupe de l'outil, réduisant ainsi la température globale et prévenant les fluctuations de chaleur sévères.

4. Rupture

Comme son nom l'indique, la rupture fait référence à la rupture soudaine de l'outil pendant le fonctionnement de la machine. La rupture est la perte complète de l'utilisation de l'outil due à une rupture soudaine, généralement causée par une vitesse et une avance inappropriées, un revêtement incorrect ou une profondeur de coupe inadaptée. Le problème du porte-outil ou le desserrage de la pièce peuvent également provoquer une rupture, et les propriétés de matériau incohérentes de la pièce peuvent aussi en être la cause.

Comment éviter

Ajuster la vitesse, l'avance et la profondeur de coupe et vérifier la rigidité du montage aidera à réduire la fissuration. L'optimisation de l'utilisation du liquide de refroidissement aide également à éviter les points chauds dans le matériau, qui peuvent émousser le bord de coupe et provoquer une rupture. Le parcours d'outil HEM prévient la rupture en fournissant une charge plus constante sur l'outil. Réduire la charge d'impact, réduisant ainsi la pression sur l'outil, diminuant la possibilité de dommages et prolongeant la durée de vie de l'outil.

Conclusion

Il est important de surveiller les outils et de les maintenir en bon état de fonctionnement pour éviter les temps d'arrêt et économiser de l'argent. L'usure est causée par des forces thermiques et mécaniques. Elle peut être gérée en utilisant des paramètres de fonctionnement appropriés et des parcours d'outils HEM pour répartir l'usure sur toute la longueur de coupe, réduisant ainsi l'usure. Bien que chaque outil subisse finalement un certain degré d'usure, si vous surveillez de près la vitesse, l'avance et la profondeur de coupe, l'effet peut être retardé. Des mesures préventives doivent être prises pour corriger le problème, afin de ne pas provoquer une défaillance complète de l'outil.