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

Les outils de rainurage sont utilisés avec un tour CNC pour découper des canaux ou des chemins dans des trous ou sur la face d'une pièce. Ce processus d'usinage de rainures est entièrement automatisé, réduisant ainsi les saisies manuelles et les erreurs des opérateurs.

Les fabricants de pièces détachées de nombreux secteurs utilisent des outils de rainurage pour créer des trous et façonner des pièces de différentes tailles. Cependant, il est important de bien comprendre les outils avant de les utiliser. En conséquence, cet article décrira les outils de rainurage disponibles, comment les utiliser avec un tour CNC et les facteurs à prendre en compte avant de choisir le bon.

Qu'est-ce que le rainurage ?

Le rainurage (également appelé évidement) est une opération d'usinage réalisée à l'aide d'un 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 tracés 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 des formes et des largeurs différentes, ce qui détermine à son tour la forme du chemin ou de la rainure.

Il existe plusieurs types d'outils de rainurage dont les formes, les tailles et les propriétés facilitent leurs applications. Vous trouverez ci-dessous les types les plus couramment utilisés dans la fabrication de pièces.

Outils de rainurage frontal

Les concepteurs utilisent cet outil de tour à rainurer pour travailler sur la face d’un matériau. Pendant le processus de rainurage frontal, 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 coupe de la pièce. De plus, il est important de retirer les copeaux pour éviter la casse de l'insert.

Outils de rainurage pour diamètre extérieur

Le rainurage du diamètre extérieur se produit sur la surface extérieure du matériau ou d'une pièce à usiner. De plus, une rainure 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 fraisage, ce type d’outil de rainurage se présente sous différentes formes, conceptions et propriétés mécaniques. De plus, ils comportent des trous de liquide de refroidissement qui augmentent la résistance à l'usure.

Outils de rainurage pour diamètre intérieur

Les opérateurs utilisent des outils de rainurage de diamètre intérieur sur la surface intérieure du matériau ou de la pièce à usiner. Il est préférable de maintenir la partie supérieure de l'outil au-dessus de la ligne centrale pour obtenir des résultats précis et cohérents. Cela aide également à prévenir la casse des inserts.

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

Comment rainurer sur un tour CNC ?

Le rainurage sur un tour CNC implique une série d'étapes. Voici les étapes à effectuer lors du processus d'usinage de rainures :

1. Sécurisez la pièce

La sécurisation de la pièce est essentielle à la qualité finale du processus de rainurage. En effet, tout léger mouvement peut entraîner 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

En fonction du type de rainurage souhaité

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

L'outillage fonctionne automatiquement selon le programme écrit.

3. Configurez votre 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 de niveau 0 ;
Ajustez le tour au réglage de régime approprié. Cette étape est très importante car chaque groove nécessite un réglage de RPM différent.

4. Entrez et exécutez le programme

Cette étape consiste à télécharger le programme et à lui permettre de s'exécuter. L'outil de rainurage reste immobile pendant que la pièce tourne axialement. Pour retirer le matériau avec précision, suivez les étapes ci-dessous :

• Fixez correctement l'outil au centre et localisez l'outil de rainurage pour commencer à travailler ;
• Placez délicatement l'outil de rainurage près de la pièce jusqu'à ce que la coupe commence ;
• Attendez la fin de l'opération.

5. Nettoyer

Après une opération de rainurage réussie,

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

Remarque :Il est important d'inspecter la profondeur de la rainure avant de commencer à couper et d'utiliser des huiles de coupe pour éviter les distorsions.

Différentes opérations de rainurage sur un tour CNC

En fonction de l'emplacement de la rainure, il existe trois types de rainures de base sur un tour CNC.

Grainurage externe

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

Les fabricants de pièces détachées utilisent les rainures externes pour réaliser principalement des rainures larges. Cependant, ce processus prend du temps et a un impact plus important sur le temps d’usinage du tour que les rainures plus petites. En conséquence, il faut un liquide de refroidissement et un outil d'une très grande précision.

Il existe trois types de rainures externes

-Grainurage simple coupe

Ce type de rainure externe est le moyen le plus approprié pour réaliser des rainures sur une pièce. Il s’agit de réaliser une coupe unique et jaunâtre sur une pièce. Parce que l'état de surface est crucial, il est important d'utiliser une plaquette avec un profil et un chanfrein précis pour la production en série.

-Grainures multiples

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

-Rampe

La rampe est un type de rainure externe qui fait référence au mouvement axial et radial séquentiel permettant de 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 la coupe axiale et l'usure des encoches pour un excellent contrôle des copeaux.

Grainure 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 avec précision le liquide de refroidissement à un débit élevé. Cela augmente le taux d’enlèvement de matière et contrôle l’accumulation de copeaux. De plus, pour obtenir une évacuation optimale des copeaux, démarrez le processus d'usinage des gorges internes de la partie arrière du trou vers l'avant.

Grainurage frontal

Ce processus implique le mouvement du tour CNC le long de la face du matériau. Elle utilise des outils de rainurage frontal pour ses procédures. Pour obtenir une stabilité élevée, utilisez un outil pour rainures frontales avec la profondeur de coupe la plus courte. De plus, utilisez des outils de rainurage frontal avec un liquide de refroidissement de haute précision. Cela se traduit par un contrôle et une élimination améliorés des copeaux.

Considérations lors du choix d'un outil de rainurage

Il faut comprendre et prendre en compte certains facteurs lors du choix d’un outil de tour à rainurer. Vous trouverez ci-dessous quelques facteurs très importants à prendre en compte :

1. Types de rainures

Comme mentionné précédemment, il existe trois principaux types de rainures basés sur les outils de rainurage courants. La plupart des outils de rainurage disponibles sont spécifiques à différents types de rainures. A titre d'exemple, des outils de rainurage frontal sont utilisés pour le rainurage frontal. Ces outils peuvent se déplacer avec précision selon un schéma axial lorsqu'ils sont placés légèrement au-dessus de la ligne centrale.

2. Matériau de la pièce

Certaines propriétés du matériau, comme la rigidité, la résistance à la traction, la résistance à la chaleur, etc., jouent un rôle important dans le choix d'un outil de rainurage. Il faut faire attention aux facteurs ci-dessus lors de la sélection d'un outil de rainurage. Plus le matériau est dur, plus l'outil de rainurage est résistant. Par exemple, les outils en carbure ou en acier sont idéaux pour les pièces très dures.

3. La forme souhaitée

La forme de la rainure est un facteur important à considérer. En effet, 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 des gorges ?

Pour de nombreux types de rainures, le niveau de rendement dépend de l’efficacité de la machine et du processus lui-même. Cependant, vous trouverez ci-dessous quelques moyens d'augmenter l'efficacité de l'usinage de gorges :

1. Procédures de vérification et de mesure

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

2. Taux d'alimentation et vitesses de coupe

L'avance et la vitesse de coupe jouent un rôle essentiel dans le temps d'usinage et la finition de surface de la pièce. Il est donc important d’utiliser des vitesses d’avance et de coupe appropriées. Pour améliorer les gorges, vous pouvez commencer avec une avance faible et progresser jusqu'à une avance plus élevée pour améliorer le bris et l'évacuation des copeaux. De plus, vous devez travailler avec la vitesse de coupe recommandée pour augmenter la durée de vie de l'outil.

3. Choix d'outils de rainure

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

4. Utiliser du liquide de coupe

Les fluides de coupe tels que les huiles, les pâtes et les aérosols contribuent 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 à usiner pour faciliter le processus de coupe, ce qui facilite l'évacuation des copeaux.

Conclusion

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

Avec la bonne configuration et le choix des bons outils de rainurage, vous pouvez éviter des problèmes tels que de mauvais traitements de surface, des bavures, des bris d'outils et bien d'autres encore. Si vous avez d'autres questions ou préoccupations concernant 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 fente et une rainure ?

Une fente est un trou droit et long avec un rayon complet sur ses bords. En outre, il est souvent coupé d'une manière normale aux points axiaux du cylindre. En revanche, une rainure est similaire à une fente cylindrique. Il est généralement coupé au diamètre externe ou interne d'un cylindre.

Quel type de matériau convient le mieux pour fabriquer des outils de rainurage ?

Étant donné que la pièce à usiner est généralement constituée de matériaux durs, les outils de rainurage doivent pouvoir correspondre à la résistance et à la texture. Le matériau recommandé est le diamant en raison de sa dureté et de sa conductivité thermique élevées. Cependant, cela coûte 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 pour la plupart des métaux. Pour cette raison, les fabricants les enduisent souvent. Il n’est cependant pas obligatoire de revêtir les outils de rainurage. Le revêtement empêche la corrosion et prolonge la durée de vie de l'outil.