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Jun 19, 2023

Avez-vous essayé le fraisage trochoïdal ?

Par Joe Pizzoferrato, ingénieur d'applications Heidenhain Le fraisage trochoïdal existe depuis un certain temps déjà. De nombreux acteurs de l'industrie ont constaté des impacts positifs directs sur la longévité des outils et des performances plus élevées.

Par Joe Pizzoferrato, ingénieur d'applications Heidenhain

Le fraisage trochoïdal existe depuis un certain temps. De nombreux acteurs de l'industrie ont constaté des impacts positifs directs sur la longévité des outils et des taux d'enlèvement plus élevés (MRR) en utilisant ses principes fondamentaux. Les méthodes d'usinage conventionnelles sont obsolètes dans de nombreuses situations.

En raison des améliorations continues dans le contrôle du mouvement de la machine, les systèmes CAM et la conception de cycles trochoïdaux simples et faciles à utiliser disponibles sur de nombreuses commandes, il vaut la peine d'examiner ses pratiques pour une longue routine d'ébauche ou pour des travaux difficiles et difficiles à réaliser. -matériaux des machines.

Le fraisage trochoïdal est devenu une technique populaire à utiliser pour le rainurage, le rainurage, l'ébauche et l'usinage de matériaux durs présents dans les composants aérospatiaux tels que le titane et l'Inconel, où les copeaux sont généralement difficiles à briser.

Comment ça marche?

Imaginez un satellite en orbite autour de la Terre à une hauteur constante. Si l’on appliquait une force suffisamment importante perpendiculairement à sa trajectoire orbitale pour la forcer à revenir vers la Terre, elle présenterait un type de trajectoire circulaire. À chaque révolution, sa vitesse de déplacement ou son tangage sur cette trajectoire orbitale est son mouvement trochoïdal. Un mouvement circulaire avec un faible engagement radial et un pas constant (avance par dent) est la meilleure façon de décrire le mouvement trochoïdal.

Un autre type similaire de mouvement de parcours d'outil qui présente également de nombreux avantages dont nous parlerons est un parcours d'outil de type pelage. Ces parcours d'outils comportent généralement un arc d'entrée suivi d'une ligne droite ou une ligne qui suit la forme du contour suivie d'un arc de sortie. Il existe des paramètres spécifiques qui décrivent généralement un parcours d'outil de type pelage. Généralement, il s'agit d'un engagement d'outil maximum de 10 % avec une profondeur Z maximale et des vitesses d'avance plus élevées entre les mouvements de transition. Il existe également une vitesse d'avance réduite à l'entrée pour maintenir la relation appropriée d'avance par dent entre le centre de la fraise et l'arête de coupe extérieure lors de l'engagement.

Capacités et avantages de ces stratégies ?

Les avantages du faible engagement radial dans le fraisage trochoïdal créent une épaisseur de copeau réduite qui réduit la charge sur l'outil, un sous-produit positif de cette stratégie. Une déflexion réduite permet de se rapprocher de la surépaisseur nominale dans toutes les zones du contour. Cela permet de garantir que l'outil enlève la même quantité de matière lors de la finition des surfaces, ce qui garantira une qualité ou une intégrité uniforme de la finition de surface. Le grand avantage du faible engagement radial abaisse la température au niveau de la zone de coupe, ce qui réduit la charge thermique sur l'outil. Cela crée une meilleure prévisibilité dans un processus et offre simultanément une meilleure durée de vie de l'outil.

Les techniques de fraisage trochoïdal créent une élimination supérieure des copeaux, en particulier lorsque le M8 ou le jet d'air accompagnent. Par conséquent, la possibilité de devoir recouper les copeaux est réduite. L’engagement uniforme de l’outil à la fois radialement et axialement constitue également un avantage de l’utilisation de ces stratégies. Cela se traduit par une usure uniforme le long des arêtes de coupe et maintient également l'outil plus affûté plus longtemps grâce aux petites stratégies d'engagement radial créées par le système de commande ou de FAO. Des paramètres de coupe plus élevés sont également possibles. Cela est dû aux principes d’épaisseur des copeaux.

Les principes d'épaisseur des copeaux dépendent du type d'outil utilisé, par exemple un angle de coupe de 90, 45 ou 10 degrés, et du fait que l'utilisateur pratique le fraisage périphérique ou le surfaçage. Si vous effectuez un fraisage périphérique ou un fraisage latéral pour une opération de type pelage avec une fraise plate standard (bord à 90 degrés), un facteur ou un coefficient peut être appliqué qui affectera et augmentera l'avance par dent et maintiendra ainsi la même épaisseur de copeau que dans un procédé d'usinage conventionnel.

Ce facteur dépend de la relation ou du rapport entre ae (engagement de travail) et (diamètre de la fraise) D. Cela peut entraîner une augmentation de 10 à 15 % du MRR (taux d'enlèvement de métal) pour cette opération particulière par rapport aux méthodes conventionnelles. .

Forces de coupe réduites