Types d'outils de coupe CNC expliqués : quelles tailles d'outils sont utilisées pour différentes opérations d'usinage

Dans l'usinage CNC, l'outil de coupe est l'un des facteurs les plus importants affectant la qualité de l'usinage, la vitesse de production, la finition de la surface et la précision dimensionnelle.Beaucoup de gens croient que la précision CNC dépend principalement de la machine elle-même, mais dans la fabrication réelle, l'outil de découpe détermine souvent si une pièce peut être usinée efficacement et de manière cohérente.

Les différents matériaux, géométries et opérations d'usinage nécessitent des types d'outils et des tailles d'outils complètement différents.instabilité dimensionnelleC'est pourquoi les ateliers CNC professionnels consacrent beaucoup de temps à l'optimisation des stratégies d'outillage avant le début de la production.

L'un des outils les plus couramment utilisés dans le fraisage CNC est le moulin à extrémité plane.Dans l'usinage de l'aluminium, les moulins de finition en carbure à 2 flûtes ou 3 flûtes sont extrêmement courants car l'aluminium produit de grandes copeaux qui nécessitent un bon espace d'évacuation.Une plus grande vallée de flûte aide à prévenir l'emballage des copeaux et réduit l'accumulation de chaleur lors de l'usinage à grande vitesse.

Pour l'usinage de l'aluminium brut, les ateliers utilisent couramment:

• Moulins à extrémité de 6 mm
• Moulins à extrémité de 8 mm
• Moulins à extrémité de 10 mm
• Moulins à extrémité de 12 mm

Ces tailles offrent un bon équilibre entre la rigidité et l'efficacité de l'enlèvement du matériau.Ils nécessitent également plus de rigidité de la machine et de puissance de broche.

Par exemple, lors de l'usinage d'un grand boîtier en aluminium 6061,un broyeur à extrémité plate en carbure de 12 mm peut être utilisé pour le décapage des poches rugueuses car il élimine rapidement le matériau tout en maintenant des conditions de coupe stablesL'utilisation d'un outil de 3 mm de plus petite taille pour la même opération de rugosité augmenterait considérablement le temps d'usinage et réduirait l'efficacité.

Cependant, les gros outils ne peuvent pas traiter les petits détails.

Pour les caractéristiques fines, les fentes étroites, les coins internes et les géométries détaillées, les fabricants utilisent généralement:

• Moulins à extrémité de 1 mm
• Moulins à extrémité de 2 mm
• Moulins à extrémité de 3 mm

Ces petits outils sont couramment utilisés dans:

• Casques électroniques
• Équipement de caméra
• Parties médicales
• Composants aérospatiaux
• Gravure de précision

Les petits outils permettent des rayons d'angle plus serrés et une usinage plus fine des détails, mais ils sont nettement plus faibles que les outils plus grands.ou l'engagement des outils ne sont pas correctement contrôlés.

C'est l'une des raisons pour lesquelles les cavités profondes et étroites sont considérées comme difficiles dans l'usinage CNC.

À la différence des moulins à bout plat, les outils à bout à bille ont des extrémités de coupe arrondies et sont principalement utilisés pour:

• Traitement des contours 3D
• Surfaces courbes
• Traitement des moisissures
• Machinerie à cinq axes
• Finition de surface

Les tailles typiques du nez de balle comprennent:

• 2 mm
• 4 mm
• 6 mm
• 8 mm

Des outils de nez à billes plus petits sont utilisés lorsque des détails de surface très fins sont nécessaires.un outil à nez à bille de 2 mm ou de 4 mm peut effectuer des passes de finition fines avec des valeurs de dépassement extrêmement faibles pour créer des transitions de surface lisses.

Cependant, les outils à nez à billes sont plus lents pour le rugissement car la zone de contact de coupe est plus petite que les moulins à extrémité plate.

Les moulins d'extrémité à rayon d'angle sont largement utilisés dans l'usinage industriel et aérospatial car ils combinent les avantages des moulins à extrémité plate avec une résistance améliorée des bords.Ces outils utilisent de petits rayons au bord de coupe pour réduire la concentration de stress et améliorer la durée de vie de l'outil.

Les tailles les plus courantes sont:

• R0. Je vous en prie.5
• R1
• R2 outils à rayon d'angle

Ils sont particulièrement utiles lors de l'usinage de l'acier inoxydable ou du titane, car les coins tranchants des moulins d'extrémité standard ont tendance à se déchiqueter sous une lourde charge de coupe.

Les tailles de forage sont également soigneusement sélectionnées en fonction de l'application.

• Diamètre du trou
• Profondeur du trou
• Type de matériau
• Exigences en matière de tolérance

Pour l'aluminium:

• Les perceuses en carbure de 3 mm à 10 mm sont extrêmement courantes

Pour les trous profonds:

• Les forages à travers le liquide de refroidissement sont préférés

Pour l'acier inoxydable:

• Les perceuses en carbure revêtues de TiAlN sont couramment utilisées car elles résistent mieux à la chaleur

Les trous plus grands ne sont souvent pas forés directement à l'aide de grandes perceuses.

1. Exercice pilote
2. Forage à pas
3. Terminer par un morceau ennuyeux ou une interpolation

Cela réduit la force de coupe et améliore la précision du trou.

Les outils à chanfrein sont un autre type d'outil essentiel dans l'usinage CNC.

• 45°
• 60°
• 90°

Dans les produits haut de gamme tels que les composants robotiques ou les équipements de caméra, les outils de camouflage permettent de supprimer les bords tranchants, d'améliorer le montage de l'assemblage et de préparer des trous pour le tapage.La consistance de la chame affecte également de manière significative la qualité cosmétique.

Les moulins à fils et les robinets sont utilisés pour la création de fils.

• M2
• M3
• M4

Il est généralement nécessaire d'utiliser des outils très délicats, car les petits robinets sont fragiles et sujettes à la rupture.

Pour les matériaux plus durs tels que l'acier inoxydable ou le titane, de nombreux magasins préfèrent le fraisage des fils, car il réduit le risque de rupture et offre un meilleur contrôle des fils.

La longueur de l'outil est tout aussi importante que le diamètre de l'outil.

• Le plus court outil possible
• Le plus grand diamètre rigide possible

tout en atteignant la géométrie requise.

Par exemple:

• Un outil de 6 mm de diamètre avec un épinglement de 50 mm est beaucoup moins stable que le même outil avec un épinglement de 20 mm.

Cela affecte directement:

• Finition de surface
• Vibration
• Précision dimensionnelle
• Durée de vie des outils

Un autre facteur important est le nombre de flûtes.

Les configurations typiques comprennent:

Pour l'aluminium:

• 2 flûtes
• à trois flûtes

Pour l'acier:

• 4 flûtes
• 5 flûtes

Pour le titane:

• Géométrie de flûte variable pour la réduction des vibrations

Plus de flûtes améliorent généralement la rigidité et la finition de la surface, mais réduisent l'espace d'évacuation des copeaux.

Les revêtements sont également importants.

• TiN
• TiAlN
• AltiSiN
• revêtements DLC

Pour l'usinage de l'aluminium, on préfère souvent des outils non revêtus poli parce qu'ils réduisent l'adhérence des copeaux..

En fin de compte, l'usinage CNC professionnel n'est pas simplement une question de découpe du métal.

• Précision
• Vitesse d'usinage
• Qualité des surfaces
• Usure des outils
• Stabilité
• Coût de production
• Répétabilité

Les ingénieurs CNC expérimentés ne choisissent pas les outils uniquement en fonction de leur taille.

• Comportement matériel
• Force de coupe
• Rigidité des outils
• Génération de chaleur
• Évacuation des puces
• Capacité de la machine
• Exigences en matière de finition de surface

Le bon outil n'est pas nécessairement l'option la plus grande ou la plus rapide.C'est l'outil qui crée le processus d'usinage le plus stable et le plus répétable tout en maintenant la précision et l'efficacité de la production au fil du temps