Comment contrôler la température de coupe d'une fraise carrée ?

Le contrôle de la température de coupe d'une fraise carrée est crucial pour garantir la qualité de l'usinage, prolonger la durée de vie de l'outil et améliorer la productivité globale. En tant que fournisseur de fraises carrées, je comprends l'importance de ce problème et j'ai accumulé une riche expérience dans ce domaine. Dans ce blog, je partagerai quelques méthodes efficaces pour contrôler la température de coupe des fraises carrées.

Comprendre l'impact de la température de coupe

Avant d'aborder les méthodes de contrôle, il est essentiel de comprendre pourquoi les températures de coupe élevées posent problème. Lorsqu'une fraise carrée est en fonctionnement, la friction entre la fraise et la pièce génère de la chaleur. Une température de coupe excessive peut entraîner plusieurs conséquences négatives. Premièrement, cela peut provoquer une dilatation thermique de la fraise, ce qui affecte la précision dimensionnelle de la pièce usinée. Deuxièmement, les températures élevées peuvent accélérer l’usure des outils, réduisant ainsi leur durée de vie et augmentant la fréquence de remplacement des outils. De plus, une chaleur extrême peut même entraîner des dommages thermiques sur la pièce, tels que des modifications des propriétés du matériau et des brûlures de surface.

Facteurs affectant la température de coupe

Pour contrôler efficacement la température de découpe, nous devons comprendre les facteurs qui l’influencent. Les principaux facteurs comprennent les paramètres de coupe, la géométrie de l'outil, le matériau de la pièce à usiner et les conditions de refroidissement.

1. Paramètres de coupe

   

   • Vitesse de coupe: Une vitesse de coupe plus élevée entraîne généralement une augmentation de la température de coupe. À mesure que la fraise se déplace plus rapidement sur la pièce à usiner, davantage d’énergie est convertie en chaleur en raison de l’augmentation de la friction.
   • Vitesse d'alimentation: Une avance excessive peut également provoquer une élévation de la température de coupe. Lorsque la vitesse d'avance est trop élevée, la fraise doit enlever plus de matière par unité de temps, ce qui nécessite plus d'énergie et génère plus de chaleur.
   • Profondeur de coupe: Une plus grande profondeur de coupe signifie que plus de matière est enlevée à la fois, ce qui entraîne des forces de coupe plus élevées et une génération de chaleur accrue.

2. Géométrie de l'outil

   • Angle de coupe: Un angle de coupe plus grand peut réduire la force de coupe et ainsi abaisser la température de coupe. Cependant, un angle de coupe trop grand peut affaiblir l’arête de coupe et entraîner une défaillance prématurée de l’outil.
   • Angle de dégagement: Un angle de dépouille approprié peut réduire la friction entre la fraise et la surface usinée, aidant ainsi à contrôler la température de coupe.

3. Matériau de la pièce
   Différents matériaux de pièces à usiner ont des propriétés thermiques différentes. Les matériaux à conductivité thermique élevée peuvent dissiper la chaleur plus facilement, ce qui entraîne des températures de coupe plus basses. Par exemple, l'aluminium a une meilleure conductivité thermique que l'acier, de sorte que la température de coupe est généralement plus basse lors du fraisage de l'aluminium.

4. Conditions de refroidissement
   Un refroidissement efficace peut réduire considérablement la température de coupe. Les méthodes de refroidissement comprennent l'utilisation de fluides de coupe, le refroidissement par air et le refroidissement cryogénique.

Méthodes pour contrôler la température de coupe

1. Optimisation des paramètres de coupe

   • Réglage de la vitesse de coupe: En sélectionnant une vitesse de coupe appropriée en fonction du matériau de la pièce et des caractéristiques de l'outil, nous pouvons équilibrer l'efficacité de coupe et la température. Par exemple, lors du fraisage de matériaux durs, une vitesse de coupe plus faible peut être nécessaire pour éviter une génération excessive de chaleur.
   • Contrôler le débit d'alimentation: La vitesse d'avance doit être réglée pour garantir une coupe fluide sans surcharger la fraise. Une augmentation progressive de la vitesse d'avance pendant le processus de coupe peut aider à maintenir une température de coupe stable.
   • Gestion de la profondeur de passe: Diviser la profondeur totale de coupe en plusieurs passes peut réduire la force de coupe et la génération de chaleur à chaque passe.

2. Améliorer la géométrie des outils

   • Sélection du bon angle de coupe: L'angle de coupe doit être optimisé en fonction du matériau de la pièce à usiner et des exigences de coupe. Pour les matériaux tendres, un angle de coupe plus grand peut être utilisé pour réduire les forces de coupe et les températures.
   • Assurer un angle de dégagement approprié: Un angle de dépouille approprié peut empêcher la fraise de frotter contre la surface usinée, réduisant ainsi la friction et la chaleur.

3. Choisir le bon matériau de pièce
   Si possible, sélectionnez des matériaux de pièce ayant une bonne conductivité thermique. Cela peut aider à dissiper la chaleur plus efficacement pendant le processus de découpe. De plus, un traitement thermique approprié du matériau de la pièce peut également améliorer son usinabilité et réduire la température de coupe.

4. Méthodes de refroidissement efficaces

   • Fluides de coupe: Les liquides de coupe jouent un rôle essentiel dans la réduction de la température de coupe. Ils peuvent lubrifier la zone de coupe, réduire la friction et évacuer la chaleur. Il existe différents types de fluides de coupe, tels que les fluides à base d'eau, à base d'huile et synthétiques. Les fluides de coupe à base d'eau sont plus respectueux de l'environnement et possèdent de bonnes propriétés de refroidissement, tandis que les fluides de coupe à base d'huile offrent une meilleure lubrification.
   • Refroidissement par air: Le refroidissement par air est une méthode simple et rentable. L'air comprimé peut être dirigé vers la zone de coupe pour souffler les copeaux et dissiper la chaleur. Cependant, son effet refroidissant est relativement limité par rapport aux fluides de coupe.
   • Refroidissement cryogénique: Le refroidissement cryogénique utilise de l'azote liquide ou d'autres fluides cryogéniques pour refroidir la zone de coupe. Cette méthode peut réduire considérablement la température de coupe et améliorer la durée de vie de l’outil, mais elle est plus coûteuse et nécessite un équipement spécialisé.

Études de cas

Jetons un coup d'œil à quelques exemples pratiques de contrôle de la température de coupe des fraises carrées.

Cas 1 : Un client utilisait notreFraise à bout plat 45HRC à 4 cannelurespour fraiser une pièce en acier. Au départ, ils utilisaient une vitesse de coupe et une avance élevées, ce qui entraînait une usure rapide des outils et une mauvaise qualité de surface en raison des températures de coupe élevées. Après que notre équipe d'assistance technique ait recommandé de réduire la vitesse de coupe et l'avance, et d'utiliser un liquide de coupe à base d'eau, la température de coupe a été efficacement contrôlée. La durée de vie de l'outil a été prolongée de plus de 50 % et la finition de surface de la pièce a été considérablement améliorée.

Cas 2 : Un autre client travaillait sur un projet impliquant le fraisage d'un motif complexe sur un parquet en bois à l'aide de notreEnsemble de revêtement de sol et de joints en V. Ils subissaient une surchauffe du couteau, ce qui provoquait une carbonisation sur la surface du bois. En ajustant la profondeur de coupe et en utilisant le refroidissement par air, la température de coupe a été réduite et la qualité du motif fraisé a été grandement améliorée.

Cas 3 : Lorsqu'un client a utilisé notreEnsemble d'embouts de porte en verre à perles RecoveralbePour fraiser des portes en verre, ils ont été confrontés à des défis liés aux températures de coupe élevées et aux bris d'outils. Nous avons suggéré d'utiliser un système de refroidissement cryogénique, qui non seulement réduit la température de coupe, mais améliore également la précision de coupe et la durée de vie de l'outil.

Conclusion

Le contrôle de la température de coupe d'une fraise carrée est une tâche complète qui nécessite de prendre en compte plusieurs facteurs tels que les paramètres de coupe, la géométrie de l'outil, le matériau de la pièce et les conditions de refroidissement. En optimisant ces facteurs, nous pouvons réduire efficacement la température de coupe, améliorer la qualité de l'usinage et prolonger la durée de vie de l'outil.

En tant que fournisseur de fraises carrées, nous nous engageons à fournir des produits de haute qualité et une assistance technique professionnelle. Si vous avez des questions sur le contrôle de la température de coupe des fraises carrées ou si vous avez besoin d'acheter nos produits, n'hésitez pas à nous contacter pour de plus amples discussions et négociations d'approvisionnement.

Références

• Boothroyd, G. et Knight, WA (2006). Fondamentaux de l'usinage et des machines-outils. Presse CRC.
• Trent, EM et Wright, PK (2000). Découpe de métal. Butterworth-Heinemann.
• Shaw, MC (2005). Principes de coupe des métaux. Presse de l'Université d'Oxford.