Outils de traitement utilisés dans l'usinage CNC

L'usinage à commande numérique par ordinateur (CNC) est un processus de fabrication soustractif qui enlève de la matière du bloc d'origine afin d'obtenir les spécifications géométriques requises. La machine-outil est un élément indispensable du processus de fabrication soustractive, enlevant de la matière par des techniques de fraisage, de meulage ou de perçage. L'atelier d'usinage utilise des outils de fraisage et de tour pour les applications d'usinage CNC de précision afin d'obtenir la précision, la tolérance et la finition spécifiées.

L'avantage des machines CNC est qu'elles peuvent accueillir divers outils de coupe pour fabriquer des matériaux de différentes formes et tailles. Les outils de coupe peuvent utiliser la déformation par cisaillement pour faire pivoter, couper et enlever de la matière sur la pièce. Chaque outil a ses attributs et ses avantages uniques. La plupart des outils de coupe ont une rainure, qui fait référence au tranchant de l'outil. Le tranchant a une rainure en spirale le long de la longueur extérieure de l'outil. Les minuscules morceaux de métal coupés lors du traitement se déplacent avec les rainures lorsqu'ils sont éjectés. Différentes fraises ont différents nombres de rainures. Le machiniste sélectionne l'outil avec le nombre de lames requis en fonction du matériau de la pièce et de la finition de surface requise.

Des forets et fraises en bout aux alésoirs, la sélection d'outils d'usinage CNC est essentielle pour obtenir la fabrication et la finition requises.

Fraise en bout

L'industrie utilise largement les fraises en bout pour les applications d'usinage CNC verticales. Les applications d'usinage vertical créent des détails le long de la surface de la pièce, tels que des contours circulaires autour des bords ou des rainures de clavette sur les arbres.

Les fraises en bout ont une ou plusieurs arêtes vives pour diverses coupes et un enlèvement rapide de grandes quantités de matériau. Selon son anatomie et sa fonction, il existe différents types de fraises en bout. Ceux-ci incluent :

La fraise en bout plane est un outil plan utilisé pour couper des éléments bidimensionnels sur la pièce.

Les fraises sphériques sont des outils avec des extrémités de coupe rondes, adaptées au fraisage de surfaces de contour 3D.

La fraise en bout a un fond plat et des coins arrondis et convient à la coupe de bords arrondis.

La fraise en bout pour usinage grossier adopte une conception dentelée, qui convient pour enlever rapidement une grande quantité de matière tout en laissant un usinage grossier.

D rill

Les forets sont l'outil d'usinage CNC le plus courant et ne sont pas différents de ceux que l'on trouve dans les quincailleries locales. Ils se composent d'un arbre avec une ou plusieurs cannelures à copeaux et une arête de coupe conique pour un perçage rapide dans la pièce. L'opérateur associe différents types de forets à des machines CNC pour effectuer diverses opérations de coupe.

Foret hélicoïdal :utilisé pour percer des trous dans les matériaux, le plus approprié pour percer des trous dans le métal, le bois et le plastique.

Mèche centrale :convient pour un centrage et un perçage précis

Foret éjecteur :outil utilisé pour percer des trous profonds, avec une plage de diamètre préférée de ¾ pouce à 4 pouces.

Fraise à fileter

Comme leur nom l'indique, les fraises à fileter sont des outils utilisés pour couper des filetages internes ou externes dans des matériaux. Les tarauds ont un but similaire, mais ils ne coupent que les filetages internes. La fraise à fileter peut produire des filets d'au moins ⅛ pouces (3,175 mm) jusqu'à ce que la profondeur du trou fileté soit d'environ trois diamètres. Alternativement, le taraud peut atteindre une profondeur allant jusqu'à 20 diamètres. L'utilisation d'outils de grand diamètre pour le filetage peut entraîner des résultats médiocres pour les machines CNC à des diamètres de taraud de 12,7 mm ou plus.

Un alésoir est un outil de coupe rotatif utilisé dans les applications de travail des métaux pour percer des trous petits ou profonds et utiliser le processus d'angle oblique pour élargir ou agrandir la taille des trous existants. L'alésoir de précision agrandit le trou avec une grande précision et lisse les bords, tandis que l'alésoir de non-précision effectue un élargissement et un ébavurage de base. Ils sont divisés en alésoir à un seul tranchant ou alésoir à plusieurs tranchants selon la disposition des arêtes de coupe. Les alésoirs à simple tranchant offrent une grande précision et une cohérence dimensionnelle pour garantir l'exactitude, mais ils sont coûteux. L'alésoir multi-lames standard a plusieurs arêtes de coupe en carbure et des arêtes de coupe rondes pour les opérations de polissage. Par rapport aux autres outils de coupe, les mécaniciens préfèrent les alésoirs pour obtenir une précision dimensionnelle et des tolérances serrées.

Une fraise creuse est une fraise tubulaire avec trois arêtes de coupe ou plus sur la surface intérieure. Il ressemble beaucoup à une fraise inversée et les machinistes l'utilisent pour des applications telles que la préparation de pièces et le filetage. Les fraises creuses peuvent effectuer plusieurs opérations en une seule passe, telles que le surfaçage, le centrage ou le chanfreinage. Il peut avoir 3 à 8 arêtes de coupe, ce qui permet d'atteindre des vitesses d'avance relativement rapides. Dans cette opération, la pièce est introduite dans la fraise creuse pour produire des pièces cylindriques.

Pignon conique

L'engrenage conique transmet la force entre les deux arbres au point d'intersection.

Engrenage à vis sans fin

Il est composé d'une vis sans fin en métal dur avec capacité autobloquante et d'une roue de travail en métal doux.

Utilisé dans les applications nécessitant une décélération.

Le taux de décélération dépend de l'engrenage à vis sans fin et du nombre de dents de l'engrenage à vis sans fin.

Engrenage à vis

Il est similaire à un engrenage hélicoïdal avec un angle de dent de 45°.

La capacité de charge est faible.

Couteau volant

Le couteau volant est un outil de coupe à un seul point, principalement utilisé pour le traitement de grandes surfaces planes. Le processus de coupe à l'aide d'une fraise à mouche n'est pas aussi rapide qu'une fraise à surfacer, mais il peut fournir une finition uniforme et lisse. Le couteau volant standard peut être ajusté pour couper l'aluminium jusqu'à 2 pouces (51 mm) de diamètre et peut couper 0,0010 pouce (0,25 mm) de profondeur.

Fraise à surfacer

Avant d'appliquer d'autres fraises, la machine doit niveler la pièce pour répondre aux spécifications de conception. Le surfaçage permet de préparer des surfaces planes sur la pièce à l'aide de divers outils. La fraise à surfacer se compose d'un corps solide et de plusieurs inserts d'outil interchangeables. L'interchangeabilité des lames de l'outil permet de changer le profil de coupe sans avoir à remplacer l'ensemble de l'outil. Des outils à différents angles produisent des sorties différentes :

L'outil 10°-65° est une gamme d'application typique de surfaçage d'outil. Les fabricants utilisent principalement des outils à 45° pour réduire les vibrations et les copeaux fins.

L'outil à 90° forme un angle droit. L'outil convient aux pièces à paroi mince et faiblement fixées.

Les fraises à grand rayon ou à plaquettes rondes, les fraises à épaulement, les fraises à épaulement et les fraises à surfacer conviennent à diverses opérations, du surfaçage complexe exigeant au profilage simple.

Déterminer les outils dont votre application d'usinage CNC a besoin

L'atelier d'usinage utilise un logiciel avancé pour sélectionner les outils appropriés à utiliser avec la machine CNC pour fabriquer le produit final avec les spécifications requises. Un atelier d'usinage typique dispose d'une riche bibliothèque d'outils et peut choisir de commander des outils spéciaux en cas de besoin. Chaque pièce fabriquée a une forme géométrique unique, et l'atelier peut l'analyser manuellement ou à l'aide d'un logiciel propriétaire pour sélectionner le meilleur outil.