En tant que fournisseur de fraises à compression, j'ai pu constater par moi-même le rôle essentiel que jouent ces outils dans l'usinage de précision, notamment en matière d'évacuation des copeaux. Dans ce blog, j'examinerai comment une fraise à compression gère efficacement l'évacuation des copeaux, en soulignant son importance et les caractéristiques uniques qui en font un choix de premier ordre dans l'industrie.
L'importance de l'évacuation des copeaux
Dans tout processus d’usinage, l’évacuation des copeaux est un aspect fondamental qui impacte directement la qualité de coupe, la durée de vie de l’outil et l’efficacité globale. Lors de la coupe de matériaux tels que le bois, les plastiques ou les composites, des copeaux sont générés. Si ces copeaux ne sont pas correctement retirés de la zone de coupe, ils peuvent provoquer toute une série de problèmes.
Premièrement, les copeaux accumulés peuvent augmenter les forces de coupe. À mesure que les copeaux s'accumulent autour des arêtes de coupe de la fraise en bout, l'outil doit travailler plus fort pour pénétrer dans le matériau. Cela entraîne non seulement une consommation d'énergie plus élevée, mais exerce également une contrainte excessive sur l'outil, augmentant ainsi le risque de casse.
Deuxièmement, une mauvaise évacuation des copeaux peut entraîner une finition de surface inférieure. Les copeaux frottant contre la surface usinée peuvent provoquer des rayures, des brûlures ou d'autres imperfections, réduisant ainsi la qualité du produit final.
Enfin, la génération de chaleur est une autre préoccupation majeure. Les copeaux piégés dans la zone de coupe agissent comme un isolant, empêchant une bonne dissipation de la chaleur. Les températures élevées qui en résultent peuvent entraîner des dommages thermiques sur l'outil et la pièce, dégradant encore davantage les performances d'usinage.
Comment fonctionnent les fraises à compression pour l'évacuation des copeaux
Les fraises à compression sont conçues avec une géométrie unique qui répond aux défis de l'évacuation des copeaux. Ces fraises en bout ont généralement une combinaison de cannelures à coupe ascendante et descendante.
Les cannelures taillées vers le haut sont situées dans la partie inférieure de la fraise en bout. Lorsque l'outil tourne, les cannelures relevées tirent les copeaux vers le haut vers le haut de la pièce. Ce mouvement ascendant des copeaux est bénéfique car il aide à dégager la zone de coupe en bas, réduisant ainsi les risques de colmatage des copeaux.
D'autre part, les cannelures descendantes sont positionnées en haut de la fraise en bout. Ils poussent les copeaux vers le bas de la pièce. La combinaison de cannelures coupées vers le haut et vers le bas crée une zone de compression au milieu de la coupe.
Dans cette zone de compression, les copeaux sont effectivement fragmentés et évacués hors de la zone de coupe. Les forces opposées des cannelures coupées vers le haut et vers le bas empêchent les copeaux de simplement s'accumuler au même endroit. Au lieu de cela, ils sont obligés de se déplacer de manière contrôlée, garantissant ainsi une évacuation efficace.
Caractéristiques de conception qui facilitent l'évacuation des copeaux
Géométrie de la flûte
La forme et le pas des cannelures d'une fraise à compression sont soigneusement conçus pour optimiser l'évacuation des copeaux. Les cannelures sont généralement hélicoïdales, ce qui permet une action de coupe douce et continue. L'angle d'hélice détermine la rapidité avec laquelle les copeaux sont déplacés le long des cannelures. Un angle d'hélice plus grand entraîne généralement une élimination plus rapide des copeaux, car il offre un chemin plus direct pour le déplacement des copeaux.
De plus, la profondeur et la largeur de la flûte jouent également un rôle crucial. Des cannelures plus profondes peuvent accueillir plus de copeaux, réduisant ainsi le risque de colmatage. En revanche, des cannelures plus larges offrent plus d'espace pour que les copeaux se déplacent librement, améliorant ainsi le processus d'évacuation.
Conception de pointe
Les arêtes de coupe d'une fraise à compression sont conçues pour générer des copeaux faciles à évacuer. Ils sont tranchants et affûtés avec précision pour garantir des coupes nettes. Lorsque les arêtes de coupe sont en bon état, elles peuvent cisailler efficacement le matériau, produisant de petits copeaux faciles à gérer.
Certaines fraises à compression comportent également des revêtements spéciaux sur les arêtes de coupe. Ces revêtements peuvent réduire la friction entre l'outil et les copeaux, facilitant ainsi le glissement des copeaux le long des cannelures et leur évacuation.
Comparaison avec d'autres fraises en bout
Moulin à maïs
UNMoulin à maïsa une conception de flûte différente de celle d'une fraise à compression. Les fraises à maïs ont généralement une série de petites cannelures arrondies. Bien qu’ils soient efficaces pour certains types de découpe, comme le contourage et le profilage, leurs capacités d’évacuation des copeaux peuvent être limitées.
Les cannelures arrondies d'une fraise à maïs peuvent ne pas être aussi efficaces pour déplacer les copeaux hors de la zone de coupe que la combinaison de coupe ascendante et descendante d'une fraise à compression. Dans certains cas, des copeaux peuvent rester coincés dans les cannelures arrondies, entraînant un colmatage et une réduction des performances de coupe.
Fraises à graver à flûtes droites
Fraises à graver à flûtes droitessont principalement utilisés pour les travaux de gravure fins. Leurs cannelures droites sont conçues pour des coupes précises mais ne sont peut-être pas les meilleures pour l'évacuation des copeaux.
Étant donné que les cannelures droites n'ont pas la même forme hélicoïdale que les cannelures d'une fraise à compression, elles n'offrent pas le même niveau de mouvement continu des copeaux. Les copeaux peuvent s'accumuler plus facilement dans les cannelures droites, en particulier lors de la coupe à des vitesses plus élevées ou avec des matériaux plus épais.
Applications du monde réel
Dans l'industrie du bois, les fraises à compression sont largement utilisées pour couper du contreplaqué, du MDF et d'autres matériaux composites. Lors de la coupe de contreplaqué, par exemple, l'action de compression de la fraise en bout aide à éviter les éclats sur les surfaces supérieure et inférieure. Dans le même temps, l'évacuation efficace des copeaux garantit une coupe nette et lisse, réduisant ainsi le besoin de travaux de finition supplémentaires.
Dans l'industrie du plastique, les fraises à compression sont également très appréciées. Les plastiques peuvent avoir tendance à fondre et à coller pendant l'usinage. L'évacuation efficace des copeaux des fraises à compression aide à garder la zone de coupe fraîche et empêche les copeaux d'adhérer à l'outil, garantissant ainsi une qualité de coupe constante.
Conseils pour optimiser l'évacuation des copeaux avec les fraises à compression
- Alimentation et vitesse appropriées: Il est essentiel d'utiliser une avance et une vitesse de broche correctes. Une avance trop lente peut entraîner une recoupe des copeaux, tandis qu'une avance trop rapide peut surcharger l'outil. De même, une vitesse de broche inappropriée peut affecter l’action de coupe et la formation de copeaux.
- Liquide de refroidissement et lubrification: L'application d'un liquide de refroidissement ou d'un lubrifiant adapté peut améliorer considérablement l'évacuation des copeaux. Les liquides de refroidissement aident à réduire la chaleur et la friction, facilitant ainsi le glissement des copeaux hors de la zone de coupe.
- Inspection régulière des outils: Il est crucial d'inspecter régulièrement la fraise à compression pour détecter l'usure et les dommages. Des arêtes de coupe usées peuvent entraîner une mauvaise formation et évacuation des copeaux. Si l'outil présente des signes d'usure excessive, il doit être remplacé rapidement.
Conclusion
En conclusion, une fraise à compression est un outil remarquable en matière d'évacuation des copeaux. Sa conception unique avec des cannelures coupées vers le haut et vers le bas, combinée à une géométrie de flûte soigneusement conçue et à une conception de pointe, permet une élimination efficace des copeaux de la zone de coupe. Cela améliore non seulement la qualité de la coupe, mais prolonge également la durée de vie de l'outil et améliore l'efficacité globale de l'usinage.
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Références
- "Manuel d'usinage" par Industrial Press Inc.
- "Technologie des outils de coupe" par Stephenson et Agapiou
