Comprendre la déflexion d'outil en usinage CNC – Causes et stratégies efficaces de réduction

Un processus de fabrication qui est maintenant maximisé par de nombreuses industries est l'usinage à commande numérique par ordinateur (CNC). Ce processus utilise un logiciel informatique préprogrammé pour contrôler efficacement le mouvement des outils industriels. Des activités simples aux complexes, l'usinage CNC peut certainement toutes les effectuer rapidement et efficacement.

Bien que le logiciel informatique ne fasse pas vraiment d'erreurs tout au long du processus d'usinage CNC, les outils contrôlés par le logiciel peuvent encore générer des problèmes. Un problème important avec l'usinage CNC est l'occurrence de la déflexion d'outil.

Vue d'ensemble de la déflexion d'outil

Généralement, les outils utilisés pour l'usinage CNC sont typiquement serrés dans le mandrin à un emplacement spécifique, faisant en sorte qu'une de leurs extrémités soit à l'intérieur du mandrin tandis que l'autre extrémité est libre. Lorsque ces outils commencent à effectuer leurs fonctions prévues, ils exerceraient constamment une force contre une pièce donnée. La pièce, cependant, générerait également une force de résistance, qui contredit de quelque manière la force donnée par les outils CNC. Au fur et à mesure que l'usinage CNC se poursuit, les outils pourraient ne pas être en mesure de résister aux forces externes de la pièce, ce qui conduit finalement à leur déflexion par rapport à leur alignement initial.

La déflexion des outils par rapport à leur alignement prédéterminé est connue sous le nom de déflexion d'outil. Une fois que cet incident se produit, il peut entraîner de nombreux problèmes pour l'ensemble du processus d'usinage CNC. Certains de ces problèmes incluent la défaillance totale des outils ou de la pièce, l'épuisement du cycle de vie global des outils, l'occurrence d'inexactitude dimensionnelle, et la formation de finition de surface rugueuse ou de dommages.

Minimiser la déflexion d'outil

La déflexion d'outil peut survenir à tout moment, même en présence de mesures et stratégies préventives. Cependant, minimiser ce problème peut encore fournir des avantages significatifs et bien plus précieux aux opérateurs des outils CNC et à l'ensemble de leurs entreprises.

Une meilleure stratégie pour minimiser la déflexion d'outil est de réduire la distance entre le point de serrage de l'outil CNC et l'extrémité opérationnelle de l'outil. Un outil CNC subit souvent une contrainte de flexion car il est monté comme une poutre en console. Pour réduire l'impact de la contrainte de flexion et minimiser la déflexion d'outil, la distance entre les deux points ou la longueur de porte-à-faux doit être réduite.

Renforcer la résistance du noyau de l'outil peut également aider à minimiser la déflexion d'outil. La résistance du noyau d'un outil peut être facilement déterminée par sa longueur de goujure et sa portée. Obtenir la différence entre les éléments susmentionnés aidera alors à identifier la rigidité du noyau de l'outil. Si le diamètre du noyau est maintenu épais, alors l'outil peut facilement absorber le stress de cisaillement et obtenir une plus grande résistance et rigidité.

La rigidité de l'outil doit également être améliorée pour minimiser la déflexion d'outil. Même si les outils CNC fabriqués en acier rapide peuvent être durables, leur exposition continue à une charge de stress élevée peut encore les casser à long terme. Opter pour des outils en carbure, alternativement, peut être excellent pour minimiser la déflexion d'outil car ils sont trois fois plus rigides que l'acier rapide.