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Jun 28, 2023

Maximiser le MRR avec des outils pour des performances élevées

Les outils de coupe avancés peuvent maximiser les taux d'enlèvement de métal (MRR) lors de l'usinage des matériaux les plus difficiles à usiner. Propulsées par les derniers programmes de FAO, ces stratégies d'usinage sont connues

Les outils de coupe avancés peuvent maximiser les taux d'enlèvement de métal (MRR) lors de l'usinage des matériaux les plus difficiles à usiner. Propulsées par les derniers programmes de FAO, ces stratégies d'usinage sont connues sous le nom d'ébauche optimisée à grande vitesse, à haut rendement et également par des marques propriétaires telles que Dynamic Milling de Mastercam. Les outils tels que les outils multi-dents en carbure monobloc bénéficient des dernières technologies avancées en matière d'anticipation des machines, de broches à grande vitesse, de revêtements et de géométries.

Voici comment les principaux fabricants d'outillage aident leurs clients à utiliser ces outils pour l'usinage du titane, des alliages à base de nickel, des superalliages, de l'Inconel et de l'acier inoxydable.

Retirer le métal est important, et le faire assez rapidement pour gagner de l’argent est encore plus important. Afin de capitaliser sur les dernières stratégies d'usinage pour le fraisage de matériaux difficiles à usiner, Iscar Metals Inc., d'Arlington, Texas, continue d'élargir sa gamme de fraises en bout à plusieurs cannelures en carbure monobloc, selon Bryan Stusak, chef de produit national. – le fraisage. Iscar a conçu des fraises en carbure monobloc spécifiquement pour les stratégies de fraisage, notamment le fraisage à grande vitesse, le fraisage à haut rendement, l'ébauche optimisée et les stratégies de FAO exclusives telles que le fraisage dynamique de Mastercam.

« Ces quatre stratégies sont essentiellement les mêmes », a déclaré Stusak. « Nous avons développé des outils à plusieurs dents, et plus particulièrement un outil à sept dents doté d'une technologie de séparation des copeaux pour permettre des largeurs de coupe très légères en fonction de la longueur de la cannelure de la fraise en bout. Ces stratégies gèrent activement les quatre attributs des systèmes CAM, notamment la largeur radiale de coupe, l'arc de contact, l'épaisseur des copeaux et la vitesse d'avance, pour des performances optimisées », a-t-il déclaré.

La technologie de fractionnement des copeaux réduit la pression radiale de l'outil rencontrée avec de grandes longueurs de coupe et aide à briser les copeaux, produisant des copeaux plus faciles à gérer pour l'opérateur ou le bac à copeaux ou le convoyeur à éliminer, a expliqué Stusak. « La clé de l'usinage de matériaux difficiles à usiner est l'engagement radial », a-t-il déclaré. "Vous souhaitez minimiser la largeur de coupe ou l'arc de contact pour vaincre la chaleur." En minimisant la largeur de coupe, moins de chaleur est transférée dans l'outil en raison du temps de coupe limité sur la fraise en bout.

Il y a d'autres avantages. "En minimisant la largeur de coupe, vous pouvez augmenter la longueur de la surface sur la plupart des alliages, à l'exception des alliages à base de nickel", a déclaré Stusak. « Vous ne pouvez pas augmenter autant la vitesse de coupe car il est impossible d'éliminer la chaleur dans la coupe, mais pour le Ti6Al4V, nous avons des études de cas dans lesquelles nous avons usiné jusqu'à 400 sfm avec un engagement radial de 4 % avec ces outils. »

Comprendre la composition de ces matériaux est essentiel pour comprendre les limites de la vitesse de coupe. « La dureté de la pièce et la composition du matériau ont une influence considérable sur l'usinabilité », a-t-il expliqué. « Les superalliages à base de nickel, de cobalt et de fer contiennent certains éléments d'alliage qui ne permettront pas d'élever le sfm car vous ne pouvez pas éliminer la chaleur dans la coupe, peu importe ce que vous faites avec la largeur de coupe ou vitesse de coupe. [Les vitesses de coupe doivent] rester entre 80 et 110 sfm en fonction de la dureté du matériau.

Il en va différemment avec l'acier inoxydable PH, certains aciers inoxydables duplex et les alliages de titane, où la vitesse peut être augmentée pour obtenir plus de productivité de l'outil. « Les aciers inoxydables duplex qui contiennent beaucoup de nickel et de chrome ressemblent davantage aux matériaux Inconel en raison de leur teneur élevée en nickel. Il est donc essentiel, lors de l'usinage d'alliages à haute température, de comprendre les éléments d'alliage qu'ils contiennent », a-t-il déclaré.

Stusak a souligné les avantages de ces stratégies d'usinage en expliquant que le principe de base de la coupe du métal consiste à former correctement un copeau en fonction de la géométrie des bords, de sorte que vous cisailliez le matériau et non le labouriez. L'ébauche comme la finition bénéficient de stratégies d'usinage optimisées, mais surtout l'ébauche, où le temps d'usinage peut être considérablement réduit.