Usinage à Grande Vitesse Expliqué : Techniques, Histoire et Applications

Histoire de l'Usinage à Grande Vitesse

La technologie d'usinage à grande vitesse a été développée à l'origine par l'inventeur allemand Dr. Carl Salmon dans les années 1920. Son créateur a réalisé que pour des métaux de pièce spécifiques.

La chaleur générée à l'interface entre l'outil de coupe et la pièce atteindra un pic à une certaine vitesse de broche critique.

L'usinage à grande vitesse est utilisé pour fabriquer des moules avec des géométries de noyau et de cavité complexes, ainsi que des pièces structurelles dans l'industrie aérospatiale. C'est un processus qui se concentre sur une coupe très rapide mais très légère à basse pression. Ces coupes rapides signifient une augmentation globale du taux d'enlèvement de matière.

Définition de l'Usinage à Grande Vitesse

Avec le développement de la technologie de coupe à grande vitesse, l'application de la technologie de fraisage à grande vitesse devient de plus en plus étendue, et elle attire de plus en plus l'attention des entreprises de fabrication et des chercheurs scientifiques.

Les procédés de fraisage ordinaires utilisent des avances faibles et de grands paramètres de coupe, tandis que les procédés de fraisage à grande vitesse utilisent des avances élevées et de petits paramètres de coupe.

La vitesse de broche du fraisage à grande vitesse est généralement de 15 000 tr/min à 40 000 tr/min, jusqu'à 100 000 tr/min. Lors de la coupe d'acier, la vitesse de coupe est d'environ 400 m/min, ce qui est 5 à 10 fois plus élevé que le fraisage traditionnel.

Idées Reçues sur l'Usinage à Grande Vitesse

Cependant, dans l'industrie manufacturière, il existe de nombreuses idées reçues sur le fraisage à grande vitesse :

• Le fraisage à grande vitesse n'est qu'une fraiseuse équipée d'une broche à grande vitesse
• Plus la vitesse de la broche est élevée, plus la vitesse de traitement est rapide
• La machine de fraisage à grande vitesse est une nouvelle technologie, juste pour remplacer la fraiseuse traditionnelle générale
• Une broche à 20 000 tr/min est suffisante pour la production de moules
• Le fraisage à grande vitesse n'augmente et n'accélère que le serveur axial
• Le fraisage à grande vitesse ne peut traiter que des électrodes

Le Fraisage à Grande Vitesse Est Une Nouvelle Technologie Et Philosophie D'Application :

Pour donner pleinement jeu à l'efficacité de la coupe à grande vitesse, chaque maillon doit être étroitement coordonné. Si l'un des maillons n'est pas bien assorti, l'efficacité de la coupe à grande vitesse ne pourra pas être utilisée.

• Porte-outils et outils à grande vitesse
• Broche à grande vitesse
• Axes XYZ hautement dynamiques
• Commande numérique à grande vitesse
• Stratégie de programmation à grande vitesse

Avant que l'outil ne touche la pièce, cinq aspects doivent être considérés. Ce sont :

• Type et caractéristiques du matériau
• Stratégie d'usinage
• Sélection du style d'outil
• Données de coupe, sélection d'outil et équilibrage d'outil
• Programmation FAO
• Sélection du matériau

Domaine d'Application de l'Usinage à Grande Vitesse

1) Afin de correspondre aux spécifications de la broche et d'assurer la stabilité et la sécurité du traitement, le diamètre de l'outil ne doit pas dépasser 16 mm (HSK-E40).

2) Comparé au fraisage traditionnel, le taux d'enlèvement du fraisage à grande vitesse est relativement faible, ce qui est très approprié pour les applications de traitement de petites pièces et de moules.

3) Il peut être appliqué à de nouvelles applications de traitement telles que le traitement de feuilles et le micro-usinage.

4) C'est une nouvelle méthode de traitement conceptuelle pour les matériaux tendres ou super-durs.

Quels Sont Les Défis De L'Usinage À Grande Vitesse ?

L'usinage à grande vitesse apportera également de nouveaux défis à l'atelier d'usinage, qui doit tenir compte de la sélection des matériaux, de la puissance de la broche, de la géométrie acceptable de la pièce, de l'espace d'atelier disponible, de la complexité des pièces, des machines-outils CNC (celles évaluées pour le fonctionnement à grande vitesse) et de la formation des opérateurs pour leurs opérations réussies.

Pour la géométrie de la pièce, par exemple, une géométrie avec des coupes internes ou "cachées" peut limiter la profondeur maximale des sous-coupes, avertit le fabricant. Quant à la machine CNC elle-même, les machines qui ne conviennent pas au fonctionnement à grande vitesse peuvent produire beaucoup de moules brisés et de débris.