Outils de rainurage pour tours CNC : Types, utilisations et meilleures pratiques

Les outils de rainurage sont utilisés avec un tour CNC pour couper des canaux ou des chemins dans des trous ou la face d'une pièce. Ce processus d'usinage de rainurage est entièrement automatisé, réduisant l'entrée manuelle et les erreurs des opérateurs.

Les fabricants de pièces dans de nombreuses industries utilisent des outils de rainurage pour créer des trous et façonner des pièces de tailles variables. Cependant, il est important de bien comprendre les outils avant de les utiliser. Par conséquent, cet article décrira les outils de rainurage disponibles, comment les utiliser avec un tour CNC et les facteurs à considérer avant de choisir le bon.

Qu'est-ce que le rainurage ?

Le rainurage (également connu sous le nom de creusage) est une opération d'usinage réalisée à l'aide d'une machine de tour CNC. L'opération consiste à créer des trous avec des limites (une rainure) sur un matériau, un projet ou une pièce.

Le processus d'usinage de rainurage est crucial dans la fabrication de pièces car l'outil produit des chemins longs et étroits sur la surface cylindrique de la pièce. À leur tour, ces chemins fournissent un ajustement précis lors de l'assemblage des pièces.

De plus, les différents types d'outils de rainurage utilisés dans la fabrication de pièces proviennent de matériaux de dureté et de texture variables et ont différentes formes et largeurs, ce qui à son tour détermine la forme du chemin ou de la rainure.

Outils de rainurage de face

Les concepteurs utilisent cet outil de rainurage de tour pour travailler sur la face d'un matériau. Pendant le processus de rainurage de face, il est important de positionner la pointe de l'outil juste au-dessus de la ligne centrale de la pièce. Le rayon de l'outil doit être équivalent au rayon de la coupe sur la pièce. De plus, il est important d'évacuer les copeaux pour éviter la rupture de la plaquette.

Outils de rainurage de diamètre extérieur

Le rainurage de diamètre extérieur se produit à la surface externe du matériau ou d'une pièce. De plus, un rainurage de diamètre extérieur donne les meilleurs résultats lorsque la pointe de l'outil est placée légèrement en dessous de la ligne centrale. Comme les outils de fraiseuse, ce type d'outil de rainurage existe en différentes formes, conceptions et propriétés mécaniques. De plus, ils ont des trous de refroidissement qui augmentent la résistance à l'usure.

Outils de rainurage de diamètre intérieur

Les opérateurs utilisent des outils de rainurage de diamètre intérieur sur la surface interne du matériau ou de la pièce. Il est préférable de maintenir la partie supérieure de l'outil au-dessus de la ligne centrale pour des résultats précis et cohérents. De plus, cela aide à prévenir la rupture de la plaquette.

La plupart des outils de rainurage de diamètre intérieur sont fabriqués avec des matériaux durs comme l'acier rapide, le carbure, le diamant et plus.

Comment rainurer sur un tour CNC ?

Le rainurage sur un tour CNC implique une série d'étapes. Voici les étapes à réaliser pendant le processus d'usinage de rainurage :

1. Fixer la pièce

Fixer la pièce est crucial pour la qualité finale du processus de rainurage. C'est parce que tout léger mouvement peut causer des défauts dans la pièce finale. Voici quelques étapes à suivre :

• Placez la pièce dans le mandrin du tour ;
• Verrouillez le matériau dans le mandrin et serrez les vis à l'extrémité ;
• Marquez la position de la rainure.

2. Charger les dispositifs d'outillage

Basé sur le type de rainurage désiré :

• Sélectionnez et chargez l'outil de rainurage de tour dans la tourelle d'outillage ;
• Calibrez l'outil.

L'outillage est automatiquement opéré selon le programme écrit.

3. Configurer votre machine de tour CNC

C'est la première étape lors de la réalisation d'une opération de rainurage. Pour ce faire :

Allumez la machine et amenez tous les axes à l'emplacement zéro ;
Ajustez le tour au réglage RPM approprié. Cette étape est très importante car chaque rainure nécessite un réglage RPM différent.

4. Entrer et exécuter le programme

Cette étape implique le téléchargement du programme et son exécution. L'outil de rainurage reste stationnaire tandis que la pièce tourne axialement. Pour enlever la matière avec précision, suivez les étapes ci-dessous :

• Fixez correctement l'outil au centre et localisez l'outil de rainurage pour commencer le travail ;
• Placez doucement l'outil de rainurage près de la pièce jusqu'au début de la coupe ;
• Attendez la fin de l'opération.

5. Nettoyage

Après une opération de rainurage réussie :

• Éteignez la machine et retirez la pièce ;
• Nettoyez la machine et l'outil de rainurage.

Note : Il est important d'inspecter la profondeur de la rainure avant de commencer la coupe et d'utiliser des huiles de coupe pour prévenir les distorsions.

Différentes opérations de rainurage sur un tour CNC

Basé sur l'emplacement de la rainure, il y a trois types de base de rainurage sur un tour CNC.

Rainurage externe

Ce type de processus d'usinage de rainurage implique le mouvement radial de l'outil le long du côté du matériau. Pendant le processus d'usinage de rainurage, l'outil élimine les matériaux indésirables le long des points de coupe.

Les fabricants de pièces utilisent le rainurage externe pour réaliser principalement des rainures larges. Cependant, ce processus est chronophage et impacte le temps d'usinage du tour plus que les rainures plus petites. En conséquence, on a besoin d'un fluide de coupe et d'un outil avec une très haute précision.

Il y a trois types de rainurage externe :

- Rainurage en coupe unique

Ce type de rainurage externe est la méthode la plus appropriée pour produire des rainures sur une pièce. Il implique de faire une coupe unique et peu profonde sur une pièce. Comme la finition de surface est cruciale, il est important d'utiliser une plaquette avec un profil précis et un chanfrein pour la production en série.

- Rainurage multiple

Cela implique la production de plusieurs rainures profondes sur une pièce. Augmenter l'avance d'environ 30 à 50 % lors du travail sur les matériaux est nécessaire pour une pièce finale sans défaut. De plus, les matériaux laissés pour les dernières coupes devraient être plus étroits que la largeur des plaquettes.

- Rainurage en rampes

Le rainurage en rampes est un type de rainurage externe qui fait référence au mouvement axial et radial séquentiel pour créer une rainure sur un matériau. Le mouvement axial est similaire au processus de fraisage en bout. Il est important de réduire l'impact de coupe axial et l'usure en encoche pour un excellent contrôle des copeaux.

Rainurage interne

Le rainurage interne implique le mouvement d'un outil de rainurage le long des parties internes d'un matériau.

Il est important d'appliquer un fluide de coupe avec un débit élevé avec précision. Cela augmente le taux d'enlèvement de matière et contrôle l'accumulation de copeaux. De plus, pour obtenir une évacuation optimale des copeaux, commencez le processus d'usinage de rainurage interne depuis la partie arrière du trou vers l'avant.

Rainurage de face

Ce processus implique le mouvement du tour CNC le long de la face du matériau. Il utilise des outils de rainurage de face pour ses procédures. Pour atteindre une haute stabilité, utilisez un outil de rainurage de face avec la profondeur de coupe la plus courte. De plus, utilisez des outils de rainurage de face avec un fluide de coupe de haute précision. Cela résulte en un contrôle et une élimination améliorés des copeaux.

Considérations lors du choix d'un outil de rainurage

Il faut comprendre et considérer certains facteurs lors du choix d'un outil de rainurage de tour. Voici quelques facteurs très importants à considérer :

1. Types de rainure

Comme mentionné précédemment, il y a trois principaux types de rainure basés sur les outils de rainurage courants. La plupart des outils de rainurage disponibles sont spécifiques pour différents types de rainures. Par exemple, les outils de rainurage de face sont utilisés pour le rainurage de face. Ces outils peuvent se déplacer avec précision selon un motif axial lorsqu'ils sont placés légèrement au-dessus de la ligne centrale.

2. Matériau de la pièce

Certaines propriétés des matériaux, comme la rigidité, la résistance à la traction, la résistance à la chaleur, etc., jouent un rôle énorme dans la sélection d'un outil de rainurage. Il faut surveiller les facteurs ci-dessus lors de la sélection d'un outil de rainurage. Plus le matériau est dur, plus l'outil de rainurage doit être dur. Par exemple, les outils en carbure ou en acier sont idéaux pour les pièces très dures.

3. La forme désirée

La forme de la rainure est un facteur important à considérer. C'est parce que différents types d'outils de rainurage donnent une forme unique. Cependant, les fabricants utilisent souvent plus d'un outil pour une seule pièce.

Comment améliorer l'usinage de rainurage ?

Pour de nombreux types de rainures, le niveau de sortie dépend de l'efficacité de la machine et du processus lui-même. Cependant, voici quelques façons d'aider à augmenter l'efficacité de l'usinage de rainurage :

1. Procédures de vérification et de mesure

Les fabricants de pièces et les ingénieurs utilisent différents outils de mesure basés sur le niveau de précision. En règle générale, utilisez des règles en acier et des pieds à coulisse pour les rainures nécessitant une très faible précision. D'un autre côté, utilisez des pieds à coulisse vernier, des jauges à tampon et des micromètres pour ceux qui ont besoin d'un haut niveau de précision.

2. Taux d'avance et vitesses de coupe

Le taux d'avance et la vitesse de coupe jouent un rôle vital dans le temps d'usinage et la finition de surface de la pièce. En conséquence, il est important d'utiliser l'avance et les vitesses de coupe appropriées. Pour améliorer le rainurage, vous pouvez commencer avec un faible taux d'avance et passer à un taux d'avance plus élevé pour améliorer le bris et l'évacuation des copeaux. De plus, vous devriez travailler avec la vitesse de coupe recommandée pour augmenter la durée de vie de l'outil.

3. Choix des outils de rainure

Il existe de nombreux types d'outils de rainurage disponibles. L'outil que l'on utilise influence directement l'apparence de la pièce finale. Il est conseillé d'utiliser des outils de coupe CNC en acier rapide. Cela aide à prévenir l'usure pendant l'usinage. De plus, un outil de rainurage de tour avec une largeur équivalente à celle de la rainure est idéal pour les rainures avec une largeur plus petite et des points de tournage faibles.

4. Utilisation de fluide de coupe

Les fluides de coupe tels que les huiles, pâtes et aérosols aident à abaisser la température de la surface de coupe de la pièce pendant le processus de rainurage. De plus, ils aident à lubrifier la pièce pour faciliter le processus de coupe, ce qui à son tour aide à l'évacuation des copeaux.

Conclusion

Les outils de rainurage sont des dispositifs polyvalents que les fabricants utilisent pour créer des indentations et façonner des pièces. Le processus d'usinage de rainurage est important dans la fabrication car la rainure guide une autre pièce à se déplacer contre la pièce principale.

Avec la bonne configuration et le choix des bons outils de rainurage, vous pouvez prévenir des problèmes comme les mauvais traitements de surface, les bavures, la rupture d'outil et bien d'autres. Si vous avez d'autres questions ou préoccupations sur les outils de rainurage et leurs applications, n'hésitez pas à contacter WayKen pour obtenir des services de tournage CNC.

FAQ

Quelle est la différence entre une rainure et une gorge ?

Une rainure est un trou long et droit avec un rayon complet à ses bords. De plus, elle est souvent coupée de manière normale aux points axiaux du cylindre. D'un autre côté, une gorge est similaire à une rainure cylindrique. Elle est généralement coupée au diamètre externe ou interne d'un cylindre.

Quel type de matériau est le meilleur pour fabriquer des outils de rainurage ?

Puisque la pièce est généralement faite de matériaux durs, les outils de rainurage doivent être capables de correspondre à la résistance et à la texture. Le matériau recommandé est le diamant en raison de sa dureté élevée et de sa conductivité thermique. Cependant, il est cher. Les fabricants de pièces utilisent des alternatives relativement moins chères comme les carbures et l'acier.

Est-il nécessaire de revêtir les outils de rainurage ?

Les outils de rainurage sont principalement des métaux. Pour cette raison, les fabricants les revêtent souvent. Cependant, il n'est pas obligatoire de revêtir les outils de rainurage. Le revêtement prévient la corrosion et fait durer l'outil plus longtemps.