Usinage par vibration : améliorer la précision, prolonger la durée de vie des outils et réduire les coûts

Lors de la coupe par vibration, la force de coupe est faible, la température de coupe basse, le refroidissement suffisant, et les copeaux se brisent et s'évacuent plus facilement, prolongeant significativement la durée de vie des outils en usinage de précision. Avec des paramètres de vibration bien choisis, la durée de vie peut être multipliée par plusieurs dizaines. C'est particulièrement avantageux pour les matériaux et procédés difficiles. Le test de coupe par vibration ultrasonique d'acier inoxydable avec outil en carbure montre une durée de vie 20 fois supérieure à la coupe conventionnelle. L'extension de la durée de vie économise le matériau d'outil, réduit le temps auxiliaire, diminue le coût d'usinage, améliore l'efficacité et aide à garantir la qualité.

En coupe conventionnelle, les copeaux restent pressés sur la face de dépouille, créant une zone haute température/pression où le fluide de coupe peine à pénétrer, ne refroidissant que la périphérie. En coupe par vibration, la coupe est intermittente : quand l'outil se sépare de la pièce, le fluide pénètre dans la zone pour refroidir et lubrifier pleinement la pointe. En vibration ultrasonique, d'une part la cavitation émulsionne uniformément le fluide ; d'autre part, le fluide pénètre mieux dans les fissures du matériau, améliorant l'effet du fluide et l'évacuation des copeaux, donc la qualité.

En coupe vibratoire, l'outil vibre selon une loi sinusoïdale, créant de micro-rayures sur la surface, semblables au motif de maille fantaisie d'une reprise. De nombreux motifs sont répartis uniformément, facilitant la formation d'un film d'huile épais en service, améliorant la résistance à l'usure par frottement. La contrainte résiduelle est très faible, la couche métamorphique superficielle, et seule une petite déformation près du bord de coupe. Les tests de corrosion prouvent que la résistance à l'usure et à la corrosion des surfaces usinées par vibration est proche du rectifié, suffisant pour garantir la précision des pièces de précision.