Dans le domaine des opérations d'usinage et de coupe, les fraises carrées en carbure s'imposent comme des outils indispensables en raison de leur dureté remarquable, de leur résistance à l'usure et de leurs capacités de coupe à grande vitesse. En tant que fournisseur important de fraises carrées en carbure, j'ai été témoin du rôle essentiel que joue la géométrie de pointe dans la détermination des performances de coupe globales de ces outils. Dans ce blog, nous approfondirons la relation complexe entre la géométrie de pointe et les performances de coupe des fraises carrées en carbure.
Les bases de la coupe - Géométrie des bords
La géométrie du tranchant fait référence à la forme, à l'angle et à d'autres caractéristiques physiques du tranchant d'une fraise carrée en carbure. Les aspects clés de la géométrie de pointe comprennent l'angle de coupe, l'angle de dépouille, le rayon de coupe et l'angle d'hélice. Chacun de ces éléments a un impact profond sur la façon dont la fraise interagit avec la pièce pendant le processus de coupe.
L'angle de coupe est l'un des facteurs les plus cruciaux. Un angle de coupe positif signifie que le tranchant est incliné dans le sens du flux des copeaux. Cela réduit la force de coupe requise et entraîne une formation de copeaux plus douce. Cependant, un angle de coupe positif trop grand peut affaiblir le tranchant, le rendant plus sujet à l'écaillage. D’un autre côté, un angle de coupe négatif confère une plus grande résistance au tranchant, ce qui est bénéfique pour couper des matériaux durs. Mais cela augmente également la force de coupe et peut entraîner davantage de génération de chaleur.
L'angle de dépouille est conçu pour empêcher le flanc de la fraise de frotter contre la pièce à usiner. Un angle de dégagement approprié garantit que la fraise peut couper librement sans interférence, réduisant ainsi la friction et la génération de chaleur. Un angle de dépouille insuffisant peut provoquer une usure excessive du flanc de la fraise, tandis qu'un angle de dépouille trop grand peut affaiblir le tranchant.
Le rayon de coupe est un autre paramètre important. Un bord de coupe tranchant (petit rayon de coupe) peut fournir une meilleure finition de surface sur la pièce et nécessite moins de force de coupe. Mais il est plus sensible à l’usure et à l’écaillage. Au contraire, un rayon de coupe plus grand est plus durable mais peut produire une finition de surface plus rugueuse et nécessiter des forces de coupe plus élevées.
L'angle d'hélice affecte l'évacuation des copeaux et la répartition de la force de coupe. Un angle d'hélice plus élevé favorise une meilleure évacuation des copeaux, ce qui est crucial pour éviter le colmatage des copeaux et améliorer l'efficacité de coupe. Cela contribue également à réduire la force de coupe dans la direction axiale, rendant le processus de coupe plus stable.
Impact sur les performances de coupe
Taux d'enlèvement de matière
La géométrie de pointe influence considérablement le taux d'enlèvement de matière (MRR). Une fraise avec un angle de coupe et un angle d'hélice optimisés peut éliminer efficacement la matière de la pièce à usiner. Par exemple, un angle de coupe positif combiné à un angle d'hélice élevé permet un flux de copeaux plus fluide et réduit la force de coupe, permettant à la fraise de fonctionner à des avances et des vitesses de coupe plus élevées. Cela se traduit directement par un MRR plus élevé, ce qui est essentiel pour la production de masse et les opérations d'usinage sensibles au temps.
Lors de la coupe de matériaux mous, un angle de coupe positif plus grand peut être utilisé pour maximiser le MRR. La force de coupe réduite permet à la fraise d'effectuer des coupes plus profondes et de se déplacer plus rapidement sur la pièce. En revanche, lorsqu’il s’agit de matériaux durs, un angle de coupe négatif peut être nécessaire pour garantir la solidité du tranchant. Bien que la force de coupe soit plus élevée, la fraise peut toujours enlever efficacement la matière sans usure ni écaillage prématurés.
Finition de surface
La qualité de l'état de surface de la pièce usinée est étroitement liée à la géométrie de pointe. Un tranchant tranchant avec un petit rayon de coupe peut produire une finition de surface plus lisse. Le petit rayon réduit la déformation du matériau lors de la coupe, ce qui donne une texture de surface plus fine.
L'angle de dépouille joue également un rôle dans la finition de surface. Un angle de dépouille approprié empêche le flanc de la fraise de frotter contre la pièce, ce qui pourrait provoquer des rayures et des rugosités sur la surface. De plus, l'angle d'hélice affecte l'état de surface en influençant l'évacuation des copeaux. Une bonne évacuation des copeaux évite que les copeaux ne soient recoupés et déposés sur la surface de la pièce, ce qui pourrait altérer la finition.
Durée de vie de l'outil
La durée de vie des outils est un facteur critique dans les opérations d'usinage, car elle a un impact direct sur les coûts et la productivité. La géométrie de pointe a une influence directe sur la durée de vie de l'outil. Une fraise avec une géométrie de coupe bien conçue est moins sujette à l'usure et à l'écaillage.
Un angle de coupe négatif et un rayon de coupe approprié peuvent améliorer la durée de vie de l'outil lors de la coupe de matériaux durs. L'angle de coupe négatif fournit la résistance nécessaire au tranchant, tandis que le rayon de coupe approprié répartit la force de coupe plus uniformément, réduisant ainsi la concentration de contraintes sur le tranchant. L'angle de dépouille affecte également la durée de vie de l'outil. Un angle de dépouille insuffisant peut provoquer une usure rapide du flanc de la fraise, tandis qu'un angle de dépouille approprié réduit la friction et la chaleur, qui sont des causes majeures d'usure de l'outil.
Applications et recommandations
Différents matériaux de pièce à usiner
Pour les matériaux souples tels que l'aluminium et les plastiques, une fraise avec un grand angle de coupe positif (par exemple 15 à 20 degrés) et un angle d'hélice élevé (par exemple 30 à 40 degrés) est recommandée. Cette combinaison permet un enlèvement de matière efficace et un bon état de surface. Le tranchant tranchant peut facilement pénétrer dans le matériau souple et l'angle d'hélice élevé assure une évacuation fluide des copeaux.
Lors de la coupe de matériaux durs comme l'acier inoxydable et le titane, un angle de coupe négatif (- 5 à - 10 degrés) et un rayon de coupe relativement grand sont plus adaptés. L'angle de coupe négatif fournit la résistance nécessaire au tranchant et le rayon plus grand aide à répartir la force de coupe. Un angle d'hélice plus faible peut également être utilisé pour augmenter la stabilité du processus de coupe.
Opérations d'usinage
Lors des opérations de fraisage, l'angle d'hélice de la fraise carrée en carbure est particulièrement important. Pour le surfaçage, une fraise avec un angle d'hélice moyen (20 à 30 degrés) peut fournir un bon équilibre entre l'évacuation des copeaux et la répartition de la force de coupe. Pour le fraisage périphérique, un angle d'hélice plus élevé peut être bénéfique pour un meilleur flux de copeaux et des forces de coupe réduites.
Lors des opérations de perçage, l'angle de coupe et l'angle de pointe du tranchant sont cruciaux. Un angle de coupe approprié contribue à réduire le couple de coupe, tandis que l'angle de pointe affecte la capacité de centrage et le taux de pénétration du foret.
Produits et liens connexes
En tant que fournisseur de fraises carrées en carbure, nous proposons également une large gamme de produits connexes. Vous pouvez explorer notreAutre embout de main courante, conçu pour des applications spécifiques d'usinage de mains courantes. NotreJeu d'embouts de cadre de porte Ogeeest idéal pour créer des profils de cadre de porte complexes. Et si vous êtes intéressé par des outils de coupe en carbure plus généraux, consultez notreFraises en carbure.
Conclusion
En conclusion, la géométrie de pointe d'une fraise carrée en carbure est un facteur complexe mais crucial qui affecte considérablement ses performances de coupe. En comprenant les relations entre les différents paramètres géométriques et leurs impacts sur le taux d'enlèvement de matière, l'état de surface et la durée de vie de l'outil, les fabricants peuvent prendre des décisions éclairées lors de la sélection et de l'utilisation de fraises carrées en carbure.
Si vous êtes à la recherche de fraises carrées en carbure de haute qualité ou si vous avez des questions sur la géométrie de pointe et son impact sur les performances de coupe, nous vous invitons à nous contacter pour une discussion détaillée et une négociation d'approvisionnement. Notre équipe d'experts est prête à vous aider à trouver les solutions de découpe les plus adaptées à vos besoins spécifiques.
Références
- Stephenson, DA et Agapiou, JS (2006). Théorie et pratique de la découpe des métaux. Presse CRC.
- Trent, EM et Wright, PK (2000). Découpe de métal. Butterworth-Heinemann.
- Kalpakjian, S. et Schmid, SR (2009). Ingénierie et technologie de fabrication. Salle Pearson-Prentice.
