Comment comprendre correctement la durée de vie de l'outil d'usinage CNC ?

Dans l'usinage CNC, la durée de vie de l'outil fait référence au temps écoulé entre le moment où la pointe de l'outil coupe la pièce et le moment où la pointe de l'outil est mise au rebut ou la longueur réelle de la surface de la pièce. Le temps d'usinage du nez d'outil est le principal indice d'évaluation permettant aux fabricants d'outils de calculer la durée de vie de l'outil.

La durée de vie de l'outil général est de 15 à 20 minutes de traitement continu de chaque lame. La durée de vie des outils est mesurée par les entreprises dans des conditions relativement idéales en laboratoire. Selon les différentes profondeurs de coupe et les avances des différents matériaux de pièce, chaque lame est traitée en continu pendant 15 à 20 minutes, et la relation entre la vitesse linéaire correspondante et l'avance est calculée pour former le tableau des paramètres de coupe correspondant. Par conséquent, le tableau des données de coupe de chaque entreprise est également différent.

1. La durée de vie de l'outil peut-elle être améliorée ?

La durée de vie de l'outil n'est que de 15 à 20 minutes, la durée de vie de l'outil peut-elle être encore améliorée ? De toute évidence, la durée de vie de l'outil peut facilement être améliorée, mais uniquement au détriment de la vitesse de la ligne. Plus la vitesse de la ligne est faible, plus l'augmentation de la durée de vie de l'outil est évidente (mais plus la vitesse de la ligne est faible, les vibrations pendant l'usinage réduiront la durée de vie de l'outil).

2. Y a-t-il une signification pratique pour améliorer la durée de vie de l'outil ?

Dans le coût de traitement de la pièce, la proportion du coût de l'outil est très faible. Si la vitesse de la ligne diminue, même si la durée de vie de l'outil augmente, le nombre de pièces traitées par l'outil n'augmentera pas nécessairement, mais le coût d'usinage de la pièce augmentera.

Il faut bien comprendre qu'il est logique d'augmenter le plus possible le nombre de pièces tout en garantissant au maximum la durée de vie de l'outil.

3. Facteurs affectant la durée de vie de l'outil

1. Vitesse de ligne

La vitesse de la ligne a un impact important sur la durée de vie de l'outil. Si la vitesse de ligne est supérieure à 20 % de la vitesse de ligne spécifiée de l'échantillon, la durée de vie de l'outil sera réduite à 1/2 de l'original. S'il est augmenté à 50%, la durée de vie de l'outil ne sera que de 1/5 de l'original. Afin d'améliorer la durée de vie de l'outil, il est nécessaire de connaître la matière, l'état et la plage de vitesse linéaire de l'outil pour chaque pièce à usiner. Les couteaux de chaque entreprise ont des vitesses de ligne différentes. Nous pouvons effectuer une recherche préliminaire à partir des échantillons pertinents fournis par l'entreprise, puis l'ajuster en fonction de la situation spécifique lors du traitement, afin d'obtenir un effet relativement idéal. Les données de vitesse de ligne pour l'ébauche et la finition sont incohérentes. L'ébauche consiste principalement à supprimer la tolérance et la vitesse de la ligne est faible. La finition consiste principalement à assurer la précision dimensionnelle et la rugosité, et la vitesse de la ligne est élevée.

2. Profondeur de coupe

La profondeur de coupe a moins d'effet sur la durée de vie de l'outil que la vitesse de ligne. Chaque rainure a une gamme relativement large de profondeurs de coupe. Lors de l'ébauche, la profondeur de coupe doit être augmentée autant que possible pour assurer un taux d'enlèvement de matière important. Lors de la finition, la profondeur de coupe doit être aussi petite que possible pour garantir la précision dimensionnelle et la qualité de surface de la pièce. Cependant, la profondeur de coupe ne peut pas dépasser la plage de coupe de la rainure. Si la profondeur de coupe est trop grande, l'outil ne peut pas supporter la force de coupe, ce qui entraîne l'écaillage de l'outil. Si la profondeur de coupe est trop petite, l'outil ne fera que rayer et comprimer la surface de la pièce, provoquant une usure importante sur le flanc, réduisant ainsi la durée de vie de l'outil.

3. Flux

Par rapport à la vitesse de ligne et à la profondeur de coupe, l'avance a peu d'effet sur la durée de vie de l'outil, mais a un effet important sur la qualité de la surface de la pièce. Lors de l'ébauche, l'augmentation de l'avance peut améliorer le taux d'enlèvement de matière. Lors de la finition, la réduction de l'avance peut améliorer la rugosité de la surface de la pièce. Si la rugosité le permet, l'avance peut être augmentée autant que possible pour améliorer l'efficacité de l'usinage.

4. Vibrations

En plus des trois facteurs de coupe, les vibrations ont un impact important sur la durée de vie de l'outil. Il existe de nombreuses raisons de vibration, y compris la rigidité de la machine, la rigidité de l'outillage, la rigidité de la pièce, les paramètres de coupe, la rainure de l'outil, le rayon de l'arc du nez de l'outil, l'angle de dégagement de la lame, la longueur d'extension de la tige de l'outil, etc., mais la raison principale est que la rigidité du système est pas assez pour résister au temps de traitement. La force de coupe fait vibrer l'outil en continu sur la surface de la pièce pendant l'usinage. Pour supprimer ou réduire les vibrations, une réflexion approfondie doit être effectuée. La vibration de la surface de la pièce peut être comprise comme le cognement constant entre l'outil et la pièce, plutôt que la coupe normale, ce qui provoquera de minuscules fissures et écaillages à la pointe de l'outil, et ces fissures et écaillages augmenteront la force de coupe et aggravent encore les vibrations, ce qui augmente encore le degré de fissures et d'écaillage, réduisant considérablement la durée de vie de l'outil.

5. Matériau de la lame

Lors de l'usinage de pièces, nous prenons principalement en compte les matériaux des pièces, les exigences de traitement thermique et si un usinage intermittent est nécessaire. Par exemple, les plaquettes pour l'usinage de l'acier et les plaquettes pour l'usinage de la fonte ne sont pas nécessairement les mêmes que celles pour l'usinage de dureté HB215 et HRC62, et les plaquettes pour l'usinage intermittent et l'usinage continu ne sont pas les mêmes. Les pièces en acier sont utilisées pour l'usinage des pièces en acier, les inserts de coulée sont utilisés pour l'usinage des pièces moulées, les inserts CBN sont utilisés pour l'usinage de l'acier dur trempé, etc. Pour le même matériau de pièce, s'il s'agit d'un traitement continu, il est nécessaire d'utiliser une lame de dureté plus élevée, ce qui peut améliorer la vitesse de coupe de la pièce, réduire l'usure de la pointe de l'outil et réduire le temps de traitement. S'il s'agit d'un traitement intermittent, il doit utiliser une lame de meilleure ténacité. Réduisez efficacement l'usure anormale telle que l'écaillage et prolongez la durée de vie de l'outil.

6. Nombre de lames utilisées

L'outil générera beaucoup de chaleur pendant l'utilisation, ce qui augmentera considérablement la température de la lame, mais lorsque l'outil n'est pas traité ou refroidi avec de l'eau de refroidissement, la température de la lame diminuera, de sorte que la lame est toujours dans le haut plage de température, provoquant une dilatation thermique et un rétrécissement continus de la lame, entraînant de minuscules fissures dans la lame. Lors de l'usinage de la plaquette avec la première arête, la durée de vie de l'outil est normale, mais à mesure que l'utilisation de la plaquette augmente, la fissure se propage aux autres arêtes de coupe, ce qui réduit la durée de vie des autres arêtes de coupe.

4. Peut-on augmenter le nombre de pièces traitées dans la plage de durée de vie ?

Étant donné que la durée de vie de l'outil n'est que de 15 à 20 minutes, la longueur de coupe effective de l'outil détermine le nombre de pièces réellement usinées dans la plage de durée de vie de l'outil. Augmenter le débit de pièces signifie réduire le temps d'usinage et la longueur de coupe des pièces individuelles. En ajustant correctement les paramètres de coupe de l'outil, le temps d'usinage de la pièce peut être réduit :

1. Dans une plage raisonnable de vitesse de ligne, une augmentation appropriée de la vitesse de ligne ne peut pas réduire la longueur de traitement de la pièce, mais peut raccourcir le temps de traitement de la pièce.
2. L'augmentation de la profondeur de coupe peut réduire le nombre d'usinages d'ébauche et la longueur de coupe effective de la pièce, raccourcissant ainsi le temps de traitement.
3. Une augmentation appropriée de la vitesse d'alimentation peut également réduire efficacement la longueur de coupe et raccourcir le temps de traitement.