Une fraise à rayon d'angle est un outil de coupe crucial largement utilisé dans l'industrie de l'usinage pour diverses applications, telles que le fraisage, le profilage et le contournage. En tant que fournisseur leader de fraises à rayon d'angle, j'ai été témoin de l'importance de comprendre les mécanismes d'usure de ces outils. Dans cet article de blog, j'examinerai les différents types de mécanismes d'usure qui affectent les fraises à rayon, leurs causes et comment les atténuer pour garantir des performances et une longévité optimales.
Usure abrasive
L'usure abrasive est l'un des mécanismes d'usure les plus courants dans les fraises en bout à rayon d'angle. Cela se produit lorsque des particules dures provenant du matériau de la pièce frottent contre le tranchant de l'outil, provoquant son usure progressive. Ce type d'usure se caractérise généralement par la formation de petites rainures et rayures sur le tranchant, ce qui peut entraîner une diminution des performances de coupe et une augmentation des forces de coupe.
La principale cause de l’usure abrasive est la présence de particules dures dans le matériau de la pièce, telles que des carbures, des oxydes et des nitrures. Ces particules peuvent être soit présentes naturellement dans le matériau, soit introduites lors du processus de fabrication. De plus, la vitesse de coupe, l’avance et la profondeur de coupe peuvent également affecter la gravité de l’usure abrasive. Des vitesses de coupe et des avances plus élevées peuvent augmenter la friction entre l'outil et la pièce, entraînant une usure plus abrasive.
Pour atténuer l'usure abrasive, il est important de choisir une fraise à rayon d'angle avec un matériau de coupe de haute qualité résistant à l'abrasion. Le carbure est un choix populaire pour les fraises à rayon d'angle en raison de sa dureté et de sa résistance à l'usure élevées. De plus, l’utilisation d’un liquide de refroidissement ou d’un lubrifiant pendant le processus d’usinage peut contribuer à réduire la friction et la chaleur, ce qui peut également contribuer à minimiser l’usure abrasive.
Usure adhésive
L'usure adhésive, également appelée grippage ou soudage, se produit lorsque le matériau de la pièce adhère au tranchant de l'outil pendant le processus d'usinage. Cela peut se produire lorsque la température de coupe est suffisamment élevée pour que le matériau de la pièce ramollisse et colle à l'outil. L'usure de l'adhésif se caractérise généralement par la formation d'arêtes rapportées (BUE) sur le tranchant, ce qui peut émousser l'outil et réduire ses performances de coupe.
La principale cause de l’usure de l’adhésif est la température de coupe et la pression élevées à l’interface outil-copeau. Lorsque la température de coupe dépasse le point de fusion du matériau de la pièce à usiner, le matériau peut adhérer à l'outil. De plus, l'affinité chimique entre l'outil et le matériau de la pièce à usiner peut également affecter la gravité de l'usure de l'adhésif. Certains matériaux, comme l’aluminium et le titane, sont plus sujets à l’usure adhésive que d’autres.
Pour atténuer l'usure de l'adhésif, il est important de choisir une fraise à rayon d'angle avec un revêtement capable de réduire la friction et l'adhérence entre l'outil et la pièce. Le nitrure de titane (TiN), le carbonitrure de titane (TiCN) et le nitrure d'aluminium-titane (AlTiN) sont des revêtements populaires pour les fraises en bout à rayon d'angle en raison de leurs faibles coefficients de frottement et de leur haute résistance à l'usure. De plus, l'utilisation d'un liquide de refroidissement ou d'un lubrifiant pendant le processus d'usinage peut contribuer à réduire la température et la pression de coupe, ce qui peut également contribuer à minimiser l'usure de l'adhésif.
Usure par diffusion
L'usure par diffusion se produit lorsque les atomes de l'outil et du matériau de la pièce se diffusent à travers l'interface outil-copeau à des températures élevées. Cela peut entraîner une perte progressive de la dureté et de la résistance du matériau de l'outil, entraînant une diminution des performances de coupe et une augmentation de l'usure. L'usure par diffusion est généralement caractérisée par la formation d'une couche de diffusion sur l'arête de coupe, qui peut être observée au microscope.
La principale cause de l’usure par diffusion est la température de coupe élevée et l’affinité chimique entre l’outil et le matériau de la pièce à usiner. Lorsque la température de coupe est suffisamment élevée, les atomes de l’outil et du matériau de la pièce peuvent se diffuser à travers l’interface, faisant perdre ses propriétés au matériau de l’outil. De plus, la vitesse de coupe et l’avance peuvent également affecter la gravité de l’usure par diffusion. Des vitesses de coupe et des avances plus élevées peuvent augmenter la température de coupe, entraînant une usure par diffusion plus importante.
Pour atténuer l'usure par diffusion, il est important de choisir une fraise à rayon de coin avec un matériau de coupe résistant aux températures élevées et un revêtement capable de réduire le taux de diffusion. Le carbure est un choix populaire pour les fraises à rayon d'angle en raison de son point de fusion élevé et de sa résistance à la diffusion. De plus, l'utilisation d'un liquide de refroidissement ou d'un lubrifiant pendant le processus d'usinage peut contribuer à réduire la température de coupe, ce qui peut également contribuer à minimiser l'usure par diffusion.
Usure de fatigue
L'usure par fatigue se produit lorsque le tranchant de l'outil est soumis à des charges cycliques répétées pendant le processus d'usinage. Cela peut provoquer des fissures et des fractures dans le matériau de l'outil, ce qui peut éventuellement conduire à la défaillance de l'outil. L'usure par fatigue se caractérise généralement par la formation de petites fissures sur le tranchant, qui peuvent se propager et provoquer la rupture de l'outil.
La principale cause de l’usure par fatigue réside dans les forces de coupe élevées et les vibrations générées lors du processus d’usinage. Lorsque les forces de coupe dépassent la résistance du matériau de l’outil, celui-ci peut se fissurer. De plus, la vitesse de coupe, l’avance et la profondeur de coupe peuvent également affecter la gravité de l’usure par fatigue. Des vitesses de coupe et des avances plus élevées peuvent augmenter les forces de coupe et les vibrations, entraînant une usure par fatigue accrue.
Pour atténuer l'usure par fatigue, il est important de choisir une fraise à rayon d'angle avec un matériau de coupe à haute résistance et une géométrie capable de réduire les forces de coupe et les vibrations. De plus, l’utilisation d’un porte-outil capable d’assurer un bon amortissement et une bonne stabilité peut également contribuer à réduire l’usure par fatigue de l’outil.
Conclusion
En conclusion, comprendre les mécanismes d’usure des fraises à rayon d’angle est essentiel pour garantir des performances et une longévité optimales. L'usure abrasive, l'usure adhésive, l'usure par diffusion et l'usure par fatigue sont les principaux types de mécanismes d'usure qui affectent les fraises à rayon d'angle. En choisissant le bon matériau de coupe, le bon revêtement et la bonne géométrie, et en utilisant un liquide de refroidissement ou un lubrifiant pendant le processus d'usinage, il est possible d'atténuer ces mécanismes d'usure et de prolonger la durée de vie de l'outil.
En tant que fournisseur de fraises à rayon d'angle, nous proposons une large gamme d'outils de haute qualité conçus pour résister aux rigueurs du processus d'usinage. NotreFraise en bout à rayon d'angle à 4 canneluresetFraise en bout à rayon d'angle à 4 canneluressont des choix populaires pour diverses applications, et nosMors de perlesest idéal pour créer des bords décoratifs.
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Références
- 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.
- Astakhov, vice-président (2010). Mécanique de coupe des métaux. Presse CRC.
