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Outil pour tours CNC. Classification des fraises pour un tour à métaux - types, but Classification des fraises pour le tournage

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Fraises CNC

introduction

Les fraises de tournage sont conçues pour effectuer toute une variété d'opérations différentes sur des machines CNC, sur GPM et GPS, ainsi que sur des tours manuels.

Différences d'outils de tournage selon leur destination.

Par objectif, le système de tournage des fraises est divisé en sous-systèmes suivants: affûtage du tour de fraise

Pour le tournage extérieur, l'alésage, le filetage, le tronçonnage de gorges sur machines de séries légères et moyennes ;

Pour les travaux sur des tours et des machines rotatives lourds et volumineux ;

Pour les travaux sur GPM, machines polyvalentes avec complexes robotiques intégrés pour le changement automatique d'outils;

Pour travaux spéciaux (fraises pour usinage plasma, façonnées).

Chacun des sous-systèmes a ses propres spécificités, dues à de nombreux facteurs, principalement la conception de l'équipement, sa finalité technologique, etc. Le système incisif est basé sur des principes méthodologiques généraux et prévoit :

Développement (sélection) et unification de méthodes fiables pour la fixation d'inserts remplaçables dans le support (y compris les fraises solides et composées, avec inserts soudés, préfabriqués);

Assurer un concassage et une évacuation satisfaisants des copeaux de la zone de coupe ;

Précision de positionnement suffisamment élevée des sommets des plaques interchangeables (grâce à la création de bases de douilles précises);

Changement rapide et facilité de retrait et de remplacement des plaques interchangeables, de l'élément de coupe ou de la cassette (bloc);

Unification et réduction maximale autorisée (réduction à la valeur optimale des indicateurs techniques et économiques de production et d'utilisation industrielles) du nombre de méthodes de fixation des inserts dans un support ;

La possibilité d'utiliser toute la gamme et les tailles de plaques remplaçables de production nationale et étrangère;

Conformité des paramètres de précision des fraises aux normes internationales ;

Utilisation obligatoire de fixations spéciales (vis, goupilles, etc.) de précision et de fiabilité accrues ; développement de nouvelles formes et tailles de plaquettes de coupe, formes de leurs surfaces frontales, permettant un écrasement et une évacuation des copeaux satisfaisants ;

Utiliser l'expérience des innovateurs et des inventeurs ;

L'utilisation de technologies progressives économes en ressources pour la fabrication de fixations, de clés; fabricabilité et rentabilité de la fabrication (économie de matériaux et de main-d'œuvre);

La possibilité d'utiliser des inserts en carbure composite (trouvés, pleins, collés et autres connexions similaires) avec des blocs d'outils (supports) en cas d'efficacité technique et économique incontestable ou d'impossibilité de concevoir une fraise en version assemblée (principalement pour de petites sections de porte-outils, certaines opérations de perçage et de découpe, etc.).

Des sous-systèmes de conceptions de fraises sont créés sur la base de la pratique mondiale généralement acceptée du système de formes de supports et d'angles dans le plan pour assurer toutes les opérations de tournage. Par exemple, pour le sous-système de tournage extérieur et d'alésage de la forme des supports, qui assurent la mise en œuvre de toute la variété des transitions de tournage, des normes internationales (ISO 5910, 5909, etc.) et nationales sont fournies.

1. Schémas de base des incisives

À l'heure actuelle, malgré la grande variété de conceptions et de schémas de points de fixation pour les inserts polyédriques remplaçables dans les supports, les principaux fabricants étrangers de fraises utilisent un nombre très limité de méthodes de serrage dans la production de masse. Leur nombre est également limité dans les sous-systèmes de coupe domestiques. Par exemple, dans les sous-systèmes de tournage extérieur et d'alésage sur les machines-outils de séries légères et moyennes, quatre schémas de base pour la conception des unités de fixation SMP sont adoptés (désignation de fixation selon GOST 26476-85):

Sans trou - par serrage (type C) ;

Avec un trou cylindrique - un mécanisme à levier (type P);

Goupille et pince (type M);

Avec trou toroïdal - mécanisme à vis (type S).

Les plaques sans trou sont fixées selon la méthode C. La conception largement utilisée dans les usines automobiles est prise comme base. Avec cette méthode de fixation, les plaquettes de coupe sont basées dans un siège fermé du support le long de deux surfaces de base et sont pressées par le haut contre la surface d'appui avec une pince. Le retrait rapide de la plaque est assuré par une vis différentielle. La plaque de base en carbure est fixée avec une vis sur le porte-fraise ou un manchon à ressort fendu.

Les fraises à fixation SMP selon la méthode C ont différentes conceptions : pour couper des plaquettes avec et sans angle positif ; avec plaques de base; sans plaques de base.

Il convient de noter que les SMP à angle positif ont 2 fois plus d'arêtes coupantes que les SMP à angle positif. Des rainures brise-copeaux sont réalisées sur la surface avant du SMP avec un angle arrière pour écraser et éliminer les copeaux de drainage. Lors de l'utilisation de SMP sans angle de dégagement, des brise-copeaux aériens sont utilisés.

Les fraises à plaque de base sont largement utilisées pour le tournage et l'alésage; fraises sans plaque de base - pour percer de petits trous et tourner sur des machines de séries légères (section h [ b du porte-fraises 12 x 12 ... 16 x 16 mm). Le fonctionnement des fraises a montré que lors du travail sur des machines universelles et spéciales dans la production à grande échelle et en série, les fraises avec brise-copeaux en carbure ont fait leurs preuves.

Dans de telles fraises, il est possible d'utiliser du SMP en alliage dur, en céramique, etc.

Les fraises SMP positives offrent une réduction des forces de coupe, elles sont donc recommandées pour l'usinage de pièces non rigides. Ces fraises peuvent également être utilisées avec des brise-copeaux aériens. Pour le tournage extérieur et l'alésage dans les fraises avec la méthode de serrage C, on utilise des SMP carrés, trièdres, rhombiques, ainsi que des plaquettes à parallélogramme de type KNUX avec fixation avec une pointe bouclée spéciale. Le SMP avec un trou cylindrique central est fixé avec un mécanisme à levier selon la méthode P et un support de coin modernisé (coin-interception) selon la méthode M. La fixation par un mécanisme à levier est la plus rationnelle pour les fraises avec une section de supports de 20 x 20 à 40 x 40 mm. Cette conception est effectivement utilisée sur les machines CNC. Une conception originale nationale du mécanisme à levier a été développée, qui correspond aux meilleures normes mondiales et, pour son usage prévu, est complètement unifiée avec les conceptions de fraises produites dans certaines grandes usines de construction de machines de l'industrie nationale et avec des outils fabriqués à l'étranger.

La conception du support offre la possibilité de faire pivoter ou de changer rapidement et avec précision le SMP et de le fixer solidement. Il permet toute la gamme de nouvelles plaquettes progressives nationales et étrangères, ainsi que les SMP avec une forme complexe de la surface avant, offrant une bonne fragmentation des copeaux dans une large gamme d'avances et de profondeurs de coupe.

Pour le contournage sur machines CNC, GPM et HPS, qui permet de tourner plusieurs surfaces d'une pièce en un seul coup, on utilise des fraises à SMP rhombique ((= 80 (et 55 (). Lots industriels de fraises à levier en L pour extérieur tournage et alésage largement maîtrisés dans la production en série par les usines d'outillage du Minstankprom, ils sont produits selon TU2-035-892 et GOST 26613-85.

2. Sous-système de fraises pour machines CNC

Pour effectuer les opérations préliminaires et finales avec une seule fraise, principalement sur des machines universelles à commande manuelle, une gamme de fraises avec une fixation de coin SMP modernisée avec un taquet de coin (méthode M) a été développée. La cale presse le SMP non seulement sur la broche sur laquelle il est installé avec un trou central, mais également sur la plaque de base. Avec cette fixation du SMP, le tranchant auxiliaire reste ouvert. Un sous-système de fraises à découper et à rainurer pour les machines CNC et GPM a également été développé, qui comprend les fraises suivantes.1. Fraises à tronçonner à fiabilité accrue avec plaquettes en carbure brasé. Ils se distinguent des fraises à tronçonner fabriquées conformément à GOST 18884-73 par:

Augmentation de la précision de fabrication et de la position relative des surfaces du support, ce qui garantit leur utilisation sur les machines CNC ;

L'utilisation de nouvelles qualités de soudure, y compris à trois couches, et le remplacement du matériau du support par de l'acier 35KhGSA ou 30KhGSA élimine pratiquement les fissures lors du soudage, ce qui réduira la consommation de fraises d'environ 3 à 4 fois;

La qualité et la précision accrues de l'affûtage de la fraise réduisent le coût du consommateur pour l'affûtage primaire de 0,3 à 0,4 r;

Apparence améliorée.

Les principaux paramètres dimensionnels des fraises sont entièrement conformes à la norme ISO243-1975 (E).

2. Porte-outils de tronçonnage avec fixation mécanique de plaquettes de coupe remplaçables en alliage dur non réaffûtables.

La fraise se compose d'un support, d'une plaquette de coupe à un tranchant non affûtable et d'une pince à ressort. Sur la surface d'appui de la plaquette de coupe, une saillie en forme de V est réalisée, avec laquelle elle est installée dans la rainure en forme de V de la douille du support. Lors de la fixation, l'appui de la plaque de coupe est garanti du côté de la surface de poussée de la douille. Les paramètres géométriques de la pièce de coupe permettent une bonne évacuation des copeaux de la zone de coupe, ce qui est particulièrement important lors de l'usinage de pièces en matériaux visqueux.

L'utilisation de plaquettes de coupe en alliage dur avec un revêtement résistant à l'usure augmente de 2 à 4 fois la durée de vie de l'outil.

3. Les fraises lamellaires à tronçonner avec fixation mécanique de plaquettes de coupe en carbure remplaçables non réaffûtables sont conçues pour effectuer des opérations de tronçonnage principalement sur des machines universelles à commande manuelle. La fraise se compose d'un bloc fixé dans le porte-outil de la machine, d'un support lamellaire et d'une plaque de coupe à deux tranchants non réaffûtable, qui est fixée avec une lame élastique du support. Les surfaces d'appui de la plaquette de coupe sont réalisées sous la forme de rainures en forme de V, avec lesquelles elle interagit avec les saillies en forme de V de la douille et la languette élastique du support.

La réduction de la largeur de l'un des deux tranchants de 0,3 à 0,4 mm garantit les performances de chaque tranchant dans la durée de vie moyenne normative, mais pour cela, le tranchant usé et usé doit être réaffûté de 0,3 à 0,4 mm. Cette solution technique permet des économies d'alliage dur.

Le porte-plaque vous permet d'ajuster la valeur de son porte-à-faux par rapport au bloc à la taille requise, ce qui rend la fraise plus polyvalente. La forme de la surface avant des plaquettes de coupe permet une formation satisfaisante des copeaux et une bonne évacuation des copeaux lors de l'usinage de pièces à partir de divers aciers dans une large gamme d'avances.

4. Les porte-outils de rainurage avec fixation mécanique de plaquettes de coupe en carbure remplaçables et réaffûtables sont conçus pour fonctionner sur des machines universelles et CNC. Ils sont principalement utilisés pour couper des rainures de dimensions précises. Des plaques de carbure produites conformément à GOST 2209-83 sont utilisées comme élément de coupe.

La forme extérieure de la partie coupante et la taille requise sont fournies par l'affûtage. La largeur maximale du tranchant est de 4,8 mm. La fraise se compose d'un support, d'une plaquette de coupe prismatique, d'une pince et d'un élément de poussée sous la forme d'un craqueur et d'une vis de réglage. La surface d'appui de la plaque de coupe est faite à un angle sur le côté, ce qui assure sa fixation des déplacements transversaux lorsqu'elle est fixée avec une pointe. Le départ de la plaque de coupe après réaffûtage et sa fixation par déplacement longitudinal sont assurés par une vis de réglage.

Sur la base de cette conception, des fraises à rainurer pour le traitement de rainures droites et angulaires externes ont été maîtrisées et produites en série; pour rainures intérieures droites, angulaires et filetées. Avec un fonctionnement rationnel, le nombre autorisé de réaffûtages est d'au moins 20.

5. Les fraises à rainurer à maintien mécanique avec plaquettes de coupe en carbure non réaffûtables remplaçables se composent d'un support, d'une plaquette de coupe à deux tranchants et d'une vis de serrage avec une rondelle. Les surfaces d'appui de la plaquette de coupe sont réalisées sous la forme de rainures en forme de V, avec lesquelles elle interagit avec les saillies en forme de V de la douille. La plaquette de coupe est fixée par une vis coopérant avec la partie supérieure de la douille formée par une fente du support.

La précision de la base et la fixation de l'insert de coupe contre le déplacement longitudinal sont assurées par la présence d'une surface de base persistante dans la douille.

Le rapport entre la profondeur de la rainure de coupe et sa largeur est compris entre 1,0 et 2,0, en fonction de la largeur de la partie coupante.

La présence de deux arêtes de coupe sur la plaquette de coupe permet une économie d'alliage dur. La forme de la face de coupe des plaquettes de coupe assure une bonne formation des copeaux et une bonne évacuation des copeaux sur une large plage d'avance.

La gamme de fraises présentée offre la possibilité d'effectuer tous les types d'opérations de coupe et de rainurage.

Pour le filetage sur les tours, des fraises avec inserts en carbure brasés selon GOST 18885-73 sont utilisées, avec fixation mécanique des inserts en carbure.

La conception de la fraise à fixation mécanique des plaquettes réaffûtables est similaire à la conception de la fraise à rainurer pour la coupe de rainures droites, la seule différence réside dans l'affûtage de la plaquette de coupe avec un angle de profil au sommet égal à 59(30). Avec la largeur acceptée de la plaque utilisée, le pas du filet à couper est de lt 0,8 à 3,5 mm. Un meulage précis (affûtage) du profil de la partie coupante fournit un filetage coupé avec un degré de précision moyen.

Dans les fraises à fixation mécanique d'une plaquette de coupe rhombique non réaffûtable, la géométrie requise de la partie coupante de la plaquette est obtenue par pressage et frittage. Pour une fixation fiable de la plaquette de coupe dans la douille aveugle du support, sur sa surface avant se trouve une rainure en forme de V conçue pour la connexion avec une pince. Le pas des filets à couper est compris entre 2,5 et 6,0 mm.

Les filetages d'un profil spécial sur les tuyaux, les raccords, les mamelons et les serrures des équipements d'exploration pétrolière et géologique, en fonction du profil du filetage, sont coupés avec les couteaux suivants:

Préliminaire - avec des couteaux équipés de SMP trièdre selon GOST 19043-80 et GOST 19044-80;

Le dernier est constitué de fraises équipées de plaques carrées ou trièdres avec une partie coupante dont le profil est obtenu par meulage.

Les plaques sans trou sont fixées selon la méthode C, et les plaques avec trou

Poignée de traction. Le profil de la partie coupante peut être à plusieurs dents (jusqu'à cinq) sur une arête de coupe; la plage de pas des filets à couper est comprise entre 2,54 et 6,35 mm. Le nombre de coups de travail, en fonction de l'étape, de 2 à 12.

Considérons un sous-système de fraises polyvalentes pour le traitement sur des tours lourds et grands, des tours verticaux et des tours à rouleaux, y compris des machines CNC. Ces fraises peuvent également être utilisées pour d'autres équipements de coupe de métaux lourds. Le sous-système comprend des fraises préfabriquées pour le tournage d'ébauche, de semi-finition et de finition de pièces en acier, fonte et autres matériaux de toute dureté avec une profondeur de coupe lors du pelage jusqu'à 50 mm et une vitesse d'avance jusqu'à 10 mm/tr. Les fraises effectuent le tournage, la coupe, l'alésage de grands diamètres, la coupe et la coupe, le traitement des surfaces de transition.

Le sous-système se compose de plusieurs groupes :

TTO - pour les tours lourds avec le plus grand diamètre de la pièce installée 1250-4000 mm et pour les machines rotatives avec le plus grand diamètre de la pièce installée 3200-12000 mm, ayant des porte-outils conventionnels;

TTP - pour tours lourds avec porte-outils lamellaires de machines CNC;

KTO - pour les grands tours avec le plus grand diamètre de la pièce installée 800-1000 mm, avec des porte-outils de tournage standard et des machines rotatives avec le plus grand diamètre de la pièce installée 1600-2800 mm.

Dans le groupe TTO, deux types de fraise sont prévus jusqu'à sa surface d'appui.

Sur le corps principal K1, un ensemble de blocs à changement rapide B1 est fixé (traversant droit et gauche, traversant, marquant, etc.). Ces blocs sont conçus pour l'usinage avec de grandes profondeurs de passe (t= 12…40 mm), y compris l'ébauche et la coupe interrompue. Le boîtier auxiliaire K2 est prévu pour le montage des fraises du groupe KTO (t = 10 ... 20 mm), ainsi que des fraises standard (t (8 mm).

Dans le groupe TTP, il existe trois types de corps d'outils en forme de L de différentes largeurs pour porte-outils lamellaires, qui offrent un porte-à-faux minimum de la tête d'outil et une grande rigidité du support avec le porte-outil. Les blocs B1 sont montés sur le corps K4 pour les grandes profondeurs de coupe, sur le corps K5 - fraises du groupe KTO pour les profondeurs de coupe moyennes et sur le corps K6 - blocs B "pour les petites profondeurs de coupe.

Diverses articulations de corps, de blocs, de fraises et de plaques permettent d'obtenir plus de 200 types d'outils pour diverses transitions avec différents angles d'attaque et longueurs de lame l pour une partie seulement du sous-système.

Dans le sous-système développé pour des conditions de coupe particulièrement difficiles, des plaquettes avec un rebord P1 (TU 48-19-373-83) sont utilisées. Les inserts se caractérisent par une légère augmentation d'épaisseur avec une diminution correspondante de largeur, ce qui entraîne une augmentation supplémentaire de la résistance de l'outil.

L'utilisation de fraises à plaquettes épaulées, avec leur fixation et leur base rationnelles, permet une augmentation de l'avance de 20 à 40% par rapport à l'avance lors de l'usinage avec des fraises à plaquette brasée (qui est 10 à 15% supérieure par rapport aux meilleures préfabriquées coupeurs de sociétés étrangères).

Pour la semi-finition avec des profondeurs de coupe plus petites, une plaque polyédrique épaissie P3 avec un trou est utilisée. La nouvelle conception de l'unité de fixation permet un serrage fiable de cette plaque sur les surfaces d'appui et de poussée.

3. Matériaux d'outillage

Les outils de coupe sont fabriqués entièrement ou partiellement à partir d'aciers à outils et d'alliages durs.

Les aciers à outils sont divisés en aciers au carbone, alliés et à grande vitesse. Les aciers à outils au carbone sont utilisés pour la fabrication d'outils fonctionnant à de faibles vitesses de coupe. À partir des nuances d'acier au carbone U9 et U10A, des couteaux, des ciseaux, des scies sont fabriqués à partir de U11, U11F, U12 - robinets de serrurier, limes, etc. La lettre U dans la nuance d'acier indique que l'acier est au carbone, le chiffre après la lettre indique la teneur en carbone de l'acier en fractions de dixièmes de pour cent, et la lettre A - que l'acier est du carbone de haute qualité, car il ne contient pas plus de 0,03% de soufre et de phosphore chacun.

Les principales propriétés de ces aciers sont une dureté élevée (HRC 62-65) et une faible résistance à la chaleur. La résistance à la chaleur fait référence à la température à laquelle le matériau de l'outil conserve sa dureté élevée (HRC 60) lorsqu'il est chauffé à plusieurs reprises. Pour les aciers U10A - U13A, la résistance à la chaleur est de 220 (C), par conséquent, la vitesse de coupe recommandée pour un outil en ces aciers ne doit pas dépasser 8-10 m/min.

Les aciers à outils alliés sont le chrome (X), le chrome-silicium (XS) et le chrome-tungstène-manganèse (CVG), etc.

Les chiffres de la nuance d'acier indiquent la composition (en pourcentage) des composants entrants. Le premier chiffre à gauche de la lettre spécifie la teneur en carbone en dixièmes de pour cent. Les chiffres à droite de la lettre indiquent la teneur moyenne de l'élément d'alliage en pourcentage. Si la teneur en élément d'alliage ou en carbone est proche de 1%, le chiffre n'est pas mis.

Les tarauds, filières, fraises sont en acier de grade X ; en acier 9XC, HGS

Forets, alésoirs, tarauds et filières ; en acier ХВ4, ХВ5 - forets, tarauds, alésoirs; en acier KhVG - longs tarauds et alésoirs, matrices, fraises en forme.

La résistance à la chaleur des aciers à outils alliés atteint 250-260 (C) et, par conséquent, les vitesses de coupe admissibles pour eux sont 1,2 à 1,5 fois supérieures à celles des aciers au carbone.

Les aciers rapides (hautement alliés) sont utilisés pour la fabrication de divers outils, mais plus souvent des forets, des fraises et des tarauds.

Les aciers rapides sont désignés par des lettres et des chiffres, par exemple, P9, P6M3, etc. Le premier P (rapide) signifie que l'acier est rapide. Les chiffres qui suivent indiquent la teneur moyenne en tungstène en pourcentage. Les lettres et chiffres restants indiquent la même chose que dans les nuances d'acier allié.

Ces groupes d'aciers rapides diffèrent par leurs propriétés et leurs applications. Les aciers de productivité normale, ayant une dureté jusqu'à HRC65, une résistance à la chaleur jusqu'à 620 (C) et une résistance à la flexion de 3000-4000 MPa, sont destinés au traitement des aciers au carbone et faiblement alliés avec une résistance à la traction jusqu'à 1000 MPa, fonte grise fer et métaux non ferreux Les nuances de tungstène désignent les aciers de productivité normale R18, R12, R9, R9F5 et les nuances de tungstène-molybdène R6M3, R6M5, conservant une dureté d'au moins HRC 62 jusqu'à une température de 620.

Les aciers rapides à hautes performances alliés au cobalt ou au vanadium, d'une dureté allant jusqu'à YRC 73-70 avec une résistance à la chaleur de 730-650 (C et une résistance à la flexion de 250-280 MPa) sont conçus pour l'usinage d'aciers difficiles à couper et alliages avec une résistance à la traction supérieure à 1000 MPa, alliages de titane, etc. L'amélioration des propriétés de coupe de l'acier est obtenue en augmentant la teneur en carbone de 0,8 à 1%, ainsi qu'en ajoutant un alliage avec du zirconium, de l'azote, du vanadium, du silicium et autres éléments. , R9M4EV, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2, maintien de la dureté HRC 64 jusqu'à une température de 630-640.

Les alliages durs sont divisés en métal-céramique et minéralo-céramique, ils sont produits sous forme de plaques de différentes formes. Les outils équipés de plaquettes en carbure permettent des vitesses de coupe plus élevées que les outils HSS.

Les alliages durs métal-céramique sont divisés en tungstène, titane-tungstène, titane-tantale-tungstène.

Les alliages de tungstène du groupe VK sont constitués de carbures de tungstène et de cobalt. Des alliages de nuances VK3, VK3M, VK4, VK6, VK60M, VK8, VK10M sont utilisés. La lettre B signifie carbure de tungstène, K - cobalt, le nombre - le pourcentage de cobalt (le reste est du carbure de tungstène). La lettre M, donnée à la fin de certains grades, signifie que l'alliage est à grain fin. Cette structure d'alliage augmente la résistance à l'usure de l'outil, mais réduit la résistance aux chocs. Les alliages de tungstène sont utilisés pour le traitement de la fonte, des métaux non ferreux et de leurs alliages et des matériaux non métalliques (caoutchouc, plastique, fibre, verre, etc.).

Les alliages titane-tungstène du groupe TK sont constitués de carbures de tungstène, de titane et de cobalt. Ce groupe comprend les alliages des nuances T5K10, T5K12, T14K8, T15K6, T30K4. La lettre T et le chiffre indiquent le pourcentage de carbure de titane, la lettre K et le chiffre derrière indiquent le pourcentage de carbure de cobalt, le reste de cet alliage est du carbure de tungstène. Ces alliages sont utilisés pour le traitement de tous les types d'aciers.

Les alliages titane-tantale-tungstène du groupe TTK sont constitués de carbures de tungstène, de titane, de tantale et de cobalt. Ce groupe comprend les alliages de nuances TT7K12 et TT10KV-B, contenant respectivement 7 et 10 % de carbures de titane et de tantale, 12 et 8 % de cobalt, le reste étant du carbure de tungstène. Ces alliages travaillent dans des conditions d'usinage particulièrement difficiles, lorsque l'utilisation d'autres matériaux d'outillage n'est pas efficace.

Les alliages à plus faible pourcentage de cobalt, les grades VK3, VK4 ont une viscosité plus faible ; utilisé pour le traitement avec élimination des copeaux fins dans les opérations de finition. Les alliages à teneur élevée en cobalt, les nuances VK8, T14K8, T5K10 ont une viscosité plus élevée, ils sont utilisés pour le traitement avec enlèvement de copeaux épais dans les opérations d'ébauche.

Les alliages durs à grains fins des nuances VK3M, VK6M, VK10M et les alliages à grains grossiers des nuances VK4 et T5K12 sont utilisés dans des conditions de charges pulsées et dans le traitement d'alliages d'acier inoxydable, résistants à la chaleur et de titane difficiles à usiner.

Les alliages durs ont une résistance élevée à la chaleur. Les alliages durs de tungstène et de titane-tungstène conservent leur dureté à une température dans la zone de traitement de 800-950 (C), ce qui permet de travailler à des vitesses de coupe élevées (jusqu'à 500 m/min pour l'usinage des aciers et 2700 m/min pour usinage de l'aluminium).

Les alliages tungstène-cobalt à grains particulièrement fins du groupe OM sont destinés à l'usinage de pièces en aciers et alliages inoxydables, résistants à la chaleur et autres aciers et alliages difficiles à couper: VK60OM pour la finition et les alliages VK10-OM et VK15-OM pour le semi -finition et dégrossissage. Le développement et l'amélioration des alliages pour le traitement des matériaux difficiles à couper ont provoqué l'apparition d'alliages des nuances VK10-HOM et VK15-HOM, dans lesquels le carbure de tantale a été remplacé par du carbure de chrome. L'alliage d'alliages avec du carbure de chrome augmente leur dureté et leur résistance à des températures élevées.

Pour augmenter la résistance des plaques en alliage dur, un revêtement avec des films protecteurs est utilisé. Revêtements largement utilisés résistants à l'usure de carbures de titane déposés sur la surface du carbure sous la forme d'une fine couche de 5 à 10 mm d'épaisseur. Dans ce cas, une couche à grain fin de carbure de titane se forme à la surface des plaques en alliage dur, qui présente une dureté, une résistance à l'usure et une résistance chimique élevées à des températures élevées. La résistance à l'usure des plaquettes en carbure revêtu est en moyenne 1,5 à 3 fois supérieure à celle des plaquettes conventionnelles et la vitesse de coupe peut être augmentée de 25 à 80 %. Dans des conditions de coupe sévères, où l'écaillage et l'écaillage se produisent sur les plaquettes conventionnelles, les performances des plaquettes revêtues sont réduites.

L'industrie maîtrise les alliages durs économiques sans tungstène à base de carbure de titane et de niobium, les carbonitrures de titane sur une liaison nickel-molybdène. Des alliages durs sans tungstène des nuances TM1, TM3, TN-20, TN-30, KNT-16 sont utilisés. Ils ont une résistance élevée à l'échelle, dépassant la résistance des alliages à base de carbure de titane (T15K6, T15K10) de plus de 5 à 10 fois. Lors de l'usinage à des vitesses de coupe élevées, un mince film d'oxyde se forme à la surface de l'alliage, qui agit comme un lubrifiant solide, ce qui augmente la résistance à l'usure et réduit la rugosité de la surface usinée. Dans le même temps, les alliages durs sans tungstène ont une résistance aux chocs et une conductivité thermique inférieures, ainsi qu'une résistance aux charges d'impact, que les alliages du groupe TK. Cela leur permet d'être utilisés pour la finition et la semi-finition des aciers de construction et faiblement alliés et des métaux non ferreux.

À partir de matériaux minéralo-céramiques, dont la majeure partie est l'oxyde d'aluminium avec l'ajout d'éléments relativement rares: tungstène, titane, tantale et cobalt, les céramiques oxydées (blanches) des grades TsM-332, VO13 et VSh-75 sont courantes. Il se distingue par une résistance élevée à la chaleur (jusqu'à 1200 (C) et à l'usure, ce qui permet de traiter le métal à des vitesses de coupe élevées (jusqu'à 3700 m/min lors de la finition du tournage de la fonte), qui sont 2 fois plus élevées que pour alliages durs Actuellement, pour la fabrication, les outils de coupe utilisent les nuances de céramique de coupe (noires) B3, VOK-60, VOK-63, VOK-71.

La céramique de coupe (cermet) est un composé oxyde-carbure d'oxydes d'aluminium et de 30 à 40% de tungstène et de molybdène ou de molybdène et de carbures de chrome et de liaisons réfractaires. L'introduction de métaux ou de carbures métalliques dans la composition de la céramique minérale améliore ses propriétés physiques et mécaniques, et réduit également sa fragilité. Cela vous permet d'augmenter la productivité du traitement en augmentant la vitesse de coupe. La semi-finition et la finition de pièces en fonte grise malléable, aciers difficiles à couper, certains alliages non ferreux sont réalisées à une vitesse de coupe de 435-1000 m/min sans fluide de coupe. La céramique de coupe se caractérise par une résistance élevée à la chaleur.

Les céramiques oxyde-nitrure sont constituées de nitrures de silicium et de matériaux réfractaires avec l'inclusion d'oxyde d'aluminium et d'autres composants (silinite-R et cortinite ONT-20).

Silinit-R n'est pas inférieur en résistance aux céramiques minérales oxyde-carbure, mais a une plus grande dureté (HRA 94-96) et une stabilité des propriétés à des températures élevées.

Les aciers trempés et cémentés (HRC 40-67), les fontes à haute résistance, les alliages durs de type VK25 et VK15, la fibre de verre et d'autres matériaux sont traités avec un outil dont la partie coupante est constituée de gros polycristaux de diamètre 3 -6 mm et une longueur de 4-5 mm à base de nitrure de bore cubique (elbor-R, cubonite-R, hexanit-R). En termes de dureté, Elbor-R se rapproche du diamant (86 000 MPa), et sa résistance à la chaleur est 2 fois supérieure à celle du diamant. Elbor-R est chimiquement inerte vis-à-vis des matériaux à base de fer. La résistance des polycristaux en compression atteint 4000-5000 MPa, en flexion 700 MPa, résistance à la chaleur - 1350-1450 (C. Les matériaux abrasifs comprennent les grades d'électrocorindon normaux 14A, 15A et 16A, les grades d'électrocorindon blanc 23A, 24A et 25A, les grades de monocorindon 43A, 44A et 45A Carbure de silicium vert nuances 63C et 64C et noir nuances 53C et 54C, carbure de bore, elbor, diamant synthétique, etc.

Les poudres sont fabriquées à partir de matériaux abrasifs, destinés à être coupés à l'état libre et lié sous la forme d'un outil abrasif (meules, barres, peaux, rubans, etc.) et de pâtes.

4. Affûtage des couteaux

Dans les entreprises de construction de machines, l'outil est généralement affûté de manière centralisée. Cependant, il est parfois nécessaire d'affûter l'outil manuellement.

Pour l'affûtage manuel des outils, des rectifieuses et des rectifieuses sont utilisées, par exemple une machine modèle 3B633, composée d'une tête de meulage et d'un lit. La tête de meulage est équipée d'un moteur électrique à deux vitesses intégré. Aux extrémités sortantes de l'arbre du rotor, des meules sont fixées, qui sont fermées par des couvercles avec des écrans de protection. La machine est équipée d'un plateau tournant ou d'une pièce à main pour l'installation de la fraise. Le châssis abrite l'armoire électrique et le tableau de commande.

Les rectifieuses, selon le but et la taille des meules, peuvent être divisées en trois groupes: petites machines avec un cercle d'un diamètre de 100-175 mm pour affûter de petits outils, machines moyennes avec un cercle d'un diamètre de 200- 350 mm pour l'affûtage des principaux types de fraises et autres outils, grandes machines avec un cercle d'un diamètre de 400 mm ou plus pour le meulage de pièces et les travaux d'ébauche et de nettoyage.

Les fraises, selon leur conception et la nature de l'usure, sont affûtées à l'avant, à l'arrière ou sur les deux surfaces. Les fraises standard avec des lames en carbure ou en acier rapide sont le plus souvent affûtées sur toutes les surfaces de coupe. Dans certains cas, avec une légère usure des fraises sur la face avant, elles ne sont affûtées que sur la face arrière.

Lors de l'affûtage sur des rectifieuses et des rectifieuses, la fraise est placée sur un plateau tournant ou une pièce à main et pressée manuellement par la surface de travail sur la meule. Pour une usure uniforme du cercle, la fraise doit être déplacée le long de la table ou de la pièce à main par rapport à la surface de travail du cercle.

Lors de l'affûtage de la fraise le long des surfaces arrière, la table ou la pièce à main est tournée vers un angle arrière donné et fixée à proximité immédiate du cercle. La fraise est montée sur une table ou une pièce à main de sorte que le tranchant soit parallèle à la surface de travail du cercle. La surface avant de la fraise est le plus souvent affûtée par la surface latérale du cercle, tandis que la fraise est montée sur la pièce à main à surface latérale. La surface avant peut également être affûtée avec la périphérie du cercle, mais cette méthode est moins pratique. Les fraises HSS sont d'abord affûtées le long de l'avant, puis le long des surfaces arrière principales et auxiliaires. Lors de l'affûtage des fraises en carbure, la même procédure est utilisée, mais les surfaces arrière de la tige sont prétraitées à un angle 2-3 supérieur à l'angle d'affûtage sur une plaque en alliage dur.

La qualité de l'affûtage dépend des qualifications de l'affûteur et des caractéristiques des meules. Avec une augmentation de la force de pression de l'outil sur la meule, la productivité du travail augmente, mais en même temps, des brûlures et des fissures peuvent se produire. Habituellement, la force de serrage ne dépasse pas 20-30 N. Avec une augmentation de l'avance longitudinale, la probabilité de formation de fissures diminue.

Habituellement, des meules de caractéristiques différentes sont installées sur une rectifieuse et une rectifieuse, ce qui permet un affûtage préliminaire et final de l'outil. Pour l'affûtage préliminaire des outils en carbure, des cercles de carbure, de silicium (24A) avec une granulométrie de 40, 25, 16 et une dureté de CM2 et C1 sur un liant céramique (K5) sont utilisés; l'affûtage final (avec une tolérance de 0,1-0,3 mm) est effectué sur des meules abrasives diamantées, coudées et à grain fin avec un liant bakélite.

Pour l'affûtage préliminaire des outils à grande vitesse, des meules en électrocorindon (23A, 24A) avec une granulométrie de 40, 25, 16 et une dureté de CM1, CM2 sur une liaison vitrifiée (K5) sont utilisées. L'affûtage final (avec une tolérance de 0,1-0,3 mm) est effectué avec des cercles d'électrocorindon (23A, 24A) ou de monocorindon (43A, 45A) avec une granulométrie de 25, 16 et 12 et une dureté de M3, CM1, CM2 avec un liant non céramique (K5). La rugosité de surface de l'outil après affûtage préliminaire est de 2,5-0,63 microns, après l'affûtage final - 0,63-0,1 mm selon Ra.

Lors de l'affûtage d'une fraise sur une meule à grain fin, des irrégularités subsistent sur son tranchant, ce qui affecte directement le taux d'usure de la fraise. Par conséquent, après l'affûtage, la fraise est ajustée sur une meule diamantée ou sur des disques rotatifs en fonte à l'aide de pâtes abrasives. La vitesse de rotation de la roue diamantée peut atteindre 25 m/s, la vitesse de rotation du disque est de 1-1,5 m/s. La fraise est amenée le long des surfaces principales arrière et avant sur un chanfrein de 1,5 à 4 mm. La surface arrière auxiliaire de la fraise n'est pas traitée.

Pour obtenir des surfaces de haute qualité (Ra = 0,32 (0,08 μm), il est nécessaire que le faux-rond du disque ou du cercle de finition ne dépasse pas 0,05 mm, tandis que leur rotation doit être dirigée sous le tranchant. Avant d'appliquer la pâte sur le disque , il doit être légèrement essuyé avec un pinceau en feutre trempé dans du kérosène. La couche de pâte appliquée sur le disque doit être fine, car une couche épaisse n'accélère pas le processus de finition. La finition doit être effectuée avec une légère pression, en touchant le cutter du disque de finition sans heurter. Une forte pression n'accélère pas la finition, mais augmente seulement la consommation de pâte et accélère l'usure du disque.

La vérification des angles d'affûtage de la fraise peut être effectuée avec des gabarits et des appareils.

Les forets sont affûtés le long de la surface arrière, ce qui lui donne une forme curviligne pour assurer des angles arrière égaux dans n'importe quelle section des dents de coupe. Pour ce faire, la perceuse est pressée contre la meule et tournée simultanément. Tout d'abord, la surface près du tranchant est affûtée, puis la surface située à un grand angle arrière. Pour les forets en carbure, la plaquette est d'abord affûtée, puis le corps du foret.

Bibliographie

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3. P.I. Yascheritsyn et autres Principes fondamentaux des matériaux de coupe et des outils de coupe. Mn. : Vysh.shkola, 1981.

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Les fraises de tournage sont conçues pour effectuer toute une variété d'opérations différentes sur des machines CNC, sur GPM et GPS, ainsi que sur des tours manuels.

Différences d'outils de tournage selon leur destination.

Par objectif, le système d'outils de tournage est divisé en sous-systèmes suivants :

· pour le tournage extérieur, l'alésage, le filetage, le découpage de rainures sur des machines de séries légères et moyennes ;

pour les travaux sur des tours et des machines rotatives lourds et volumineux ;

· pour le travail sur GPM, machines polyvalentes avec complexes robotiques intégrés pour le changement automatique d'outils;

· pour les travaux spéciaux (fraises pour usinage plasma, façonnées).

· développement (sélection) et unification de méthodes fiables de fixation des inserts remplaçables dans le support (y compris les fraises solides et composées, avec inserts soudés, préfabriqués);

Assurer un concassage et une évacuation satisfaisants des copeaux de la zone de coupe ;

· précision de positionnement assez élevée des sommets des plaques remplaçables (en raison de la création de bases de douilles exactes);

changement rapide et facilité de retrait et de remplacement des plaques interchangeables, de l'élément de coupe ou de la cassette (bloc);

l'unification et la réduction maximale autorisée (réduction à la valeur optimale des indicateurs techniques et économiques de la production et de l'utilisation industrielles) du nombre de méthodes de fixation des inserts dans un support ;

· la possibilité d'utiliser toute la gamme et les tailles de plaques remplaçables de production nationale et étrangère;

· Conformité des paramètres de précision des fraises aux normes internationales ;

· utilisation obligatoire de fixations spéciales (vis, goupilles, etc.) d'une précision et d'une fiabilité accrues ; développement de nouvelles formes et tailles d'inserts de coupe, formes de leurs surfaces frontales, permettant un broyage et une évacuation des copeaux satisfaisants ;

utiliser l'expérience des innovateurs et des inventeurs;

· l'utilisation de technologies avancées économes en ressources pour la fabrication de fixations, de clés; fabricabilité et rentabilité de la fabrication (économie de matériaux et de main-d'œuvre);

la possibilité d'utiliser des inserts en carbure composites (trouvés, pleins, collés et autres connexions similaires) avec des blocs d'outils (supports) en cas d'efficacité technique et économique incontestable ou l'impossibilité de concevoir une fraise dans une version assemblée (principalement pour de petites sections de porte-outils, certaines opérations de perçage et de découpe, etc.).

Modèles de coupe de base.

· sans trou – par pointage (type С);

· avec un trou cylindrique - un mécanisme à levier (type P);

goupille et clou (type M);

· avec trou toroïdal – mécanisme à vis (type S).

Les fraises à fixation SMP selon la méthode C ont différentes conceptions : pour couper des plaquettes avec et sans angle positif ; avec plaques de base; sans plaques de base.

Dans de telles fraises, il est possible d'utiliser du SMP en alliage dur, en céramique, etc.

Pour le tournage extérieur et l'alésage dans les fraises avec la méthode de serrage C, on utilise des SMP carrés, trièdres, rhombiques, ainsi que des plaquettes à parallélogramme de type KNUX avec fixation avec une pointe bouclée spéciale. Le SMP avec un trou cylindrique central est fixé avec un mécanisme à levier selon la méthode P et un support de coin modernisé (coin-interception) selon la méthode M. La fixation par un mécanisme à levier est la plus rationnelle pour les fraises avec une section de supports de 20 x 20 à 40 x 40 mm. Cette conception est effectivement utilisée sur les machines CNC. Une conception originale nationale du mécanisme à levier a été développée, qui correspond aux meilleures normes mondiales et, pour son usage prévu, est complètement unifiée avec les conceptions de fraises produites dans certaines grandes usines de construction de machines de l'industrie nationale et avec des outils fabriqués à l'étranger.

Le SMP est basé dans la douille fermée du support, et le levier, entraîné par la vis, la tire vers les deux parois latérales de la douille et la presse solidement contre le support. La plaque de base est fixée avec un manchon fendu. La conception du support offre la possibilité de faire pivoter ou de changer rapidement et avec précision le SMP et de le fixer solidement. Il permet toute la gamme de nouvelles plaquettes progressives nationales et étrangères, ainsi que les SMP avec une forme complexe de la surface avant, offrant une bonne fragmentation des copeaux dans une large gamme d'avances et de profondeurs de coupe.

Pour le contournage sur les machines CNC, GPM et HPS, qui permet de tourner plusieurs surfaces d'une pièce en un seul mouvement de travail, des fraises à SMP rhombique (e = 80 ° et 55 °) sont utilisées. Les lots industriels de fraises à levier en forme de L pour le tournage extérieur et l'alésage sont largement maîtrisés dans la production en série par les usines d'outils du Minstankprom, ils sont produits selon TU2-035-892 et GOST 26613-85.

Sous-système de coupe pour machines CNC.

Un sous-système de fraises à découper et à rainurer pour les machines CNC et GPM a également été développé, qui comprend les fraises suivantes.

1. Fraises à tronçonner de fiabilité accrue avec plaquettes en carbure brasé. Ils se distinguent des fraises à tronçonner fabriquées conformément à GOST 18884-73 par:

· précision accrue de la fabrication et du positionnement relatif des surfaces de support, ce qui garantit leur utilisation sur des machines CNC ;

· l'utilisation de nouvelles qualités de soudure, y compris à trois couches, et le remplacement du matériau du support par de l'acier 35KhGSA ou 30KhGSA élimine pratiquement les fissures lors du soudage, ce qui réduira la consommation de fraises d'environ 3 à 4 fois;

· l'amélioration de la qualité et de la précision des couteaux d'affûtage réduit les coûts d'affûtage primaire de 0,3 à 0,4 r pour le consommateur ;

Apparence améliorée.

Les principaux paramètres dimensionnels des fraises sont entièrement conformes à la norme ISO243-1975 (E).

2. Porte-outils de tronçonnage avec fixation mécanique de plaquettes de coupe remplaçables en alliage dur non réaffûtables.

L'utilisation de plaquettes de coupe en alliage dur avec un revêtement résistant à l'usure augmente de 2 à 4 fois la durée de vie de l'outil.

Dans les machines CNC, un outil de coupe à usage général est utilisé, c'est-à-dire un outil utilisé sur les machines manuelles. Cependant, les outils conçus pour les machines à commande numérique sont soumis à des exigences accrues de rigidité, d'interchangeabilité, de qualité d'affûtage, de résistance à l'usure, etc.

Utilisé pour fixer l'outil porte-outils et mandrins de coupe. L'outil de coupe est ajusté en mesurant sa position dans le porte-outil. Si des porte-outils sont fixés dans le support ou la tourelle de la machine, des inserts d'outils de petite taille ajustés à la taille y sont installés (Fig. 20.1).

Dans la plupart des machines modernes, des porte-outils (Fig. 20.2) et des blocs de coupe (Fig. 20.3, a, b) sont utilisés pour fixer l'outil de coupe, car dans ce cas, aucun outil de coupe spécial n'est nécessaire. Les exigences les plus importantes pour les blocs de coupe sont une installation précise et stable du bloc dans l'étrier.

machine (l'erreur d'installation doit être comprise entre 0,001 et 0,003 mm) et une petite masse du bloc.

Riz. 20.1.Cartouches avec taille prédéfinieUNE:

H et V- hauteur et largeur de la fraise, RÉ - diamètre de la fraise ronde

Riz. 20.2.

une - pour le coupeur b- pour fraise aléseuse, v- pour perceuse, G - pour fraisage

Riz. 20.3. Blocs de coupe sans pré-ajustement à la taille(a, 6)

Riz. 20.4.

1 - plaque de carbure, 2 - coin,
3 - vis de serrage de coin, 4 - goupille de positionnement, 5 - corps, 6 - plaquette en carbure,

N, N, V - dimensions de conception de la fraise

Les surfaces de montage des blocs de coupe sont le plus souvent des prismes et des crémaillères.

Souvent utilisé dans les machines CNC fraises à fixation mécanique plaques multifacettes en alliage dur non réaffûtables (Fig. 20.4).

Les inserts sur les supports sont fixés avec une cale et une vis. Les plaques reposent sur le trou central à l'aide d'une goupille de 06 mm. Les assiettes se distinguent par leur matériau, leur forme et leur taille. Selon la forme de la plaque, ils sont caractérisés par les diamètres des cercles décrits autour des faces.

Une caractéristique des plaques non réaffûtées (Fig. 20.5) est qu'il n'est pas nécessaire de les affûter pendant le fonctionnement. Après avoir émoussé un tranchant, la plaque est tournée et l'autre tranchant est mis en service. Lorsque la plaquette est tournée, le haut de l'arête de coupe se décale (jusqu'à 0,2 mm) par rapport à la position précédente. Dans ce cas, le réglage de la position initiale du pied à coulisse est entré sur le tableau de commande de la machine. À l'aide de correcteurs de position, les dimensions (après traitement) de la qualité requise (champ de tolérance) sont obtenues sans retirer le bloc de coupe de la machine pour le réajuster dans le montage. Il est possible de travailler avec une seule tige, en remplaçant uniquement les inserts en carbure.

La durée de vie des plaques de coupe peut être considérablement prolongée si leurs bords sont périodiquement affinés avec une lime diamantée. Une modification de la taille de la fraise après la finition est facilement compensée sur une machine CNC à l'aide de correcteurs. Cela rend l'utilisation de fraises préfabriquées sur des machines CNC extrêmement efficace,

Riz. 20.5.

un B- forme hexagonale avec un angle de 80" ; v- forme triangulaire; forme g-rhombique ; ré ,e- forme pentaédrique; f, h- forme hexagonale; et- forme carree

Pour traiter les trous sur les machines CNC, on utilise des perceuses, des fraises, des alésoirs, à la fois de conception conventionnelle et avec une tige cylindrique, une laisse et une vis pour régler leur porte-à-faux (Fig. 20.6).

Riz. 20.6.

une - percer, b- fraiser

Riz. 20.7.

Pour la finition de trous d'un diamètre supérieur à 20 mm, utilisez barres ennuyeuses avec réglage micrométrique (Fig. 20.7). La fraise 1 est montée dans le fourreau 3, dans lequel elle peut effectuer un mouvement de translation à l'aide de la branche-écrou 2 par rapport au mandrin 4

Le changement d'outil dans les machines CNC à tourelles est automatique. Conformément au programme de contrôle, après la fin de la coupe, l'outil est retiré de la pièce, remis en place, puis ramené à sa position d'origine. Et d'abord, une approche rapide de l'outil vers la zone de coupe est effectuée, puis - l'avance à la vitesse de travail.

Pour répondre aux exigences de stabilité de la création et du fonctionnement de l'outil de coupe, les conditions suivantes doivent être respectées: utiliser autant que possible des plaquettes en alliage dur non réaffûtables avec fixation mécanique dans le corps de l'outil; appliquer les formes de plaques les plus rationnelles, offrant la possibilité de traiter un grand nombre de surfaces avec un seul couteau; unifier les dimensions principales et de raccordement de l'outil (par exemple, les mêmes dimensions de raccordement pour les fraises avec les mêmes angles dans le plan), ce qui facilite la programmation des opérations technologiques; améliorer la précision de la fabrication d'outils.

Lors de l'entretien des machines CNC, appareils universels pour régler l'outil de coupe sur une dimension extérieure à la machine. Les dispositifs ont une surface de base, sur laquelle un adaptateur pour blocs d'outils et un dispositif de visée sont installés, se déplaçant par rapport à la surface de base le long de deux coordonnées horizontales mutuellement perpendiculaires.

Afin d'obtenir d'excellentes performances, une excellente qualité de pièce, chaque outil de coupe CNC doit répondre à certaines exigences. Une sélection minutieuse, la préparation des outils nécessaires, la garantie de la fiabilité technique, l'automatisation du flux de travail de la machine CNC, impliquent de faire correspondre le haut niveau de résistance de ces dispositifs à leur polyvalence.

Pour la production d'outils de coupe, utilisez:

alliages durs;
cermets;
acier à haute vitesse;
matériaux synthétiques.

De plus, les alliages durs, à leur tour, sont également divisés en plusieurs groupes qui diffèrent par leurs propriétés opérationnelles, physiques et chimiques:

titane-tantale-tungstène;
sans tungstène;
tungstène;
tantale-tungstène.

À propos des exigences de base pour les outils de coupe

Les machines de fabrication CNC doivent généralement utiliser des accessoires de coupe qui satisfont à un certain nombre de conditions, telles que :

stabilité des propriétés de coupe;
formation correcte, performance d'élimination des copeaux ;
polyvalence d'utilisation pour le traitement de différents types de pièces sur différents types de machines;
leur capacité de changement rapide pour le réajustement, le traitement d'autres pièces ou le changement d'un outil émoussé ;
assurer la précision nécessaire du traitement des pièces.

Attention. Dans certains cas, les exigences ci-dessus pour les outils de coupe peuvent ne pas permettre l'utilisation sur des appareils CNC de ceux qui sont utilisés avec succès sur des machines conventionnelles. Pour ces machines-outils modernes, des groupes spéciaux de coupe, des dispositifs standardisés sont désormais distingués.

À propos des outils utilisés sur les tours

Pour l'usinage de pièces sur des dispositifs de tournage, ils utilisent généralement :

incisives ;
différents types de perceuse;
balayer;
robinets.

À propos des caractéristiques de l'utilisation des incisives

Le plus souvent, dans un tour conventionnel, des fraises spéciales sont utilisées comme outil de coupe spécial, ayant des conceptions standard d'un type établi. Ils sont généralement préfabriqués, équipés de plaques spéciales à multiples facettes en métaux durs, divers matériaux extra-durs (SMP).

Il y a certaines exigences pour de tels couteaux:

l'utilisation au maximum de plaques, qui sont fixées mécaniquement sur leur corps pour assurer des propriétés constantes, géométriques, structurelles;
l'utilisation de plaques aux formes les plus optimales qui assureront le fonctionnement universel des outils;
la possibilité d'assurer toutes les actions de ces dispositifs en position droite ou inversée ;
laissez le couteau de gauche travailler ;
garantir une grande fiabilité des plaquettes de coupe;
la formation correcte des copeaux pour les conduire le long de rainures spéciales réalisées sur les faces avant des inserts utilisés.

À propos des types d'incisives

En règle générale, un ensemble de dispositifs de coupe utilisés par une telle machine CNC contient des fraises typiques de ce type :

traversant, coudé sur le côté droit à 45° pour assurer le chanfreinage, le tournage extérieur des faces frontales ;
fraises de type contour avec plaques en forme de parallélogramme, qui permettent de tourner des pièces cylindriques, de contour, de tourner des pièces coniques jusqu'à 30 °;
contour, avec des plaques spéciales en forme de parallélogramme pour pouvoir traiter des surfaces de type hémisphérique et des cônes jusqu'à 57 °;
fileté, ayant des plaques rhombiques, qui sont fixées par le dessus, permettant de couper des fils, avec une distance de pas de 2 à 6 mm.

À propos des plaques polyédriques remplaçables (SMP)

Les fraises préfabriquées avec inserts SMP ont gagné en popularité, leur utilisation généralisée sur les machines CNC, en raison de facteurs tels que :

consommation économique d'incisives coupantes rares;
réduire le temps de réglage des outils, dans lequel le changement de SMP peut être effectué sans retirer le corps de fraise ;
bonne qualité de bris de copeaux ;
pas besoin d'affûter constamment le couteau lui-même.

Dépendance de la productivité de l'outil de coupe aux méthodes de fixation des plaques

Dans les dispositifs préfabriqués, la productivité, ainsi que la fiabilité, l'endurance et la durabilité de leur fonctionnement dépendent des méthodes de fixation des plaques à multiples facettes. Ces attaches doivent fournir :

fiabilité (sans déplacements microscopiques possibles lors du mouvement produit par les outils de coupe) ;
densité de contact surfacique entre les plaques de support et les rainures ;
positionnement précis et possibilité de remplacement mutuel des bords de travail ;
prise en charge de la stabilité géométrique ;
fragmentation et élimination fiable des puces ;
le temps le plus court autorisé pour changer les lames.

À propos des outils utilisés pour les fraiseuses

Pour le fraisage, les fraises sont utilisées comme dispositifs de coupe, qui existent en différentes conceptions et ont des dents spéciales pour le traitement de surface des pièces.

Tous les outils de fraisage se différencient par :

la forme et l'apparence des dents;
leur direction et leur exécution ;
leur application et leur attachement.

Afin de bien renforcer la fraise dans le mandrin de la fraiseuse, utilisez sa tige, qui est fixée aux dents par soudage ou diverses fixations, par exemple:

boulons;
coins spéciaux;
des vis.

Parfois le cutter peut être représenté comme un tout avec sa partie coupante. On l'appelle donc généralement - un couteau solide.

Important. Certaines machines CNC modernes n'utilisent que des fraises en bout spéciales d'une seule pièce avec des queues cylindriques et coniques pour une fixation plus solide et plus rapide dans le mandrin des fraiseuses.

Dans la fabrication d'outils de fraisage, les matériaux suivants sont le plus souvent utilisés:

cermets;
aciers rapides;
alliages durs avec des revêtements spéciaux en diamant pour améliorer la dureté.

À propos des principes de fraisage

Lors du fraisage à l'aide de dents de fraise, les copeaux sont retirés des surfaces qu'ils broient, tandis qu'ils sont retirés de la zone de coupe par des rainures spéciales le long de la fraise elle-même. Par conséquent, la position des dents les unes par rapport aux autres revêt une importance particulière. La position relative géométrique correcte affecte :

vitesse de coupe ;
qualité des surfaces traitées;
résistance à l'usure de la fraise ;
réduire les coûts énergétiques ;
prix des produits finis.

Attention. Chaque type de pièce à usiner, qu'il s'agisse de bois, de pierre, de métal, de plexiglas, par exemple, nécessite un certain type de dispositif de fraisage.

À propos des types de fraises

Ces outils sont de différents types, qui sont généralement classés en certains groupes, unis par une caractéristique commune. Ces signes comprennent, par exemple :

caractéristiques de conception;
formes géométriques;
types de pièces.

Les caractéristiques de conception incluent des coupeurs:

solide, fabriqué à partir d'un type de matériau comme un tout indivisible avec son propre côté coupant;
fraises composées, caractérisées par une partie dentée en acier durable, brasée ou soudée à la tige;
préfabriqué, dans lequel la partie dentée est fixée à la tige de manière mécanique simple (à l'aide de boulons ou de vis).

Par type géométrique, de tels dispositifs de coupe comprennent des fraises :

finir;
type cylindrique;
finir;
type conique.

L'opération de fraisage est associée à des actions de coupe effectuées sur les surfaces de différentes pièces, par exemple :

traitement de meulage d'avions;
rainures de coupe;
couper divers types de fils;
coupe simple du métal.

Il existe également des outils de coupe typés, en fonction du type de pièce à traiter, par exemple des fraises pour le traitement:

cuivre, aluminium et autres métaux ductiles;
Pierre;
arbre;
plexiglas;
devenir.

Dans de tels cas, le matériau des pièces de coupe elles-mêmes sur les fraises dépend de la rigidité de la pièce à usiner et, par conséquent, de la conception de rainures spéciales pour l'élimination des copeaux, qui peuvent être:

Plastique;
petit;
grande;
fragile.

À propos des caractéristiques de la sélection d'outils de coupe

Aujourd'hui, il est difficile d'imaginer une fraiseuse CNC moderne sans outils de fraisage spéciaux adaptés, sans lesquels il est impossible d'atteindre une productivité significative. Précision du traitement des pièces, facilité d'utilisation - tels sont les principaux critères pour les exigences strictes qui leur sont imposées.

Sur de telles machines, l'outil de coupe est souvent des fraises cylindriques en bout faites de matériaux en carbure ou en diamant. Leurs avantages incluent :

possédant une résistance élevée à l'usure;
la capacité à résister aux vibrations lors d'un mouvement de rotation ;
rigidité accrue;
vitesse de coupe élevée;
très grande précision de traitement.

Toutes les machines de type moderne à commande numérique peuvent effectuer les actions technologiques les plus complexes, en effectuant automatiquement le traitement nécessaire des pièces. De plus, les pièces peuvent être en fonte, en alliages légers, en acier. Toutes les actions de ces appareils sont programmées avant le début du flux de travail. Et c'est pourquoi il est si important de choisir les bons outils de coupe qui répondent à toutes les exigences et paramètres nécessaires.

Les spécialistes qui utilisent souvent des fraises pour un tour lors de l'exécution de travaux sur métaux, ainsi que ceux qui vendent ces produits ou fournissent des entreprises de construction de machines, connaissent bien les types de ces outils. Pour ceux qui rencontrent rarement des outils de tournage dans leur pratique, il est assez difficile de comprendre leurs types, qui sont présentés sur le marché moderne dans une grande variété.

Types d'outils de tournage pour le traitement des métaux

Conception de fraise tournante

Dans la conception de tout couteau utilisé pour, deux éléments principaux peuvent être distingués:

support, avec lequel l'outil est fixé sur la machine;
tête de travail à travers laquelle le traitement des métaux est effectué.

La tête de travail de l'outil est formée de plusieurs plans, ainsi que d'arêtes de coupe, dont l'angle d'affûtage dépend des caractéristiques du matériau de la pièce et du type de traitement. Le porte-couteau peut être réalisé en deux versions de sa section transversale : carrée et rectangulaire.

Selon leur conception, les fraises pour le tournage sont divisées en types suivants:

droits - outils dans lesquels le support et leur tête de travail sont situés sur un axe ou sur deux, mais parallèles les uns aux autres;
coupeurs incurvés - si vous regardez un tel outil de côté, vous pouvez clairement voir que son support est incurvé;
plié - la courbure de la tête de travail de ces outils par rapport à l'axe du support est perceptible si vous les regardez d'en haut;
dessiné - pour de tels couteaux, la largeur de la tête de travail est inférieure à la largeur du support. L'axe de la tête de travail d'une telle fraise peut coïncider avec l'axe du porte-outil ou être décalé par rapport à celui-ci.

Classification des fraises pour le tournage

La classification des outils de tournage est régie par les exigences du GOST correspondant. Selon les dispositions de ce document, les incisives sont affectées à l'une des catégories suivantes :

outil monobloc entièrement en . Il existe également des incisives entièrement constituées de, mais elles sont extrêmement rarement utilisées;
fraises, sur la partie travaillante desquelles une plaque en alliage dur est soudée. Les outils de ce type sont les plus largement utilisés ;
fraises avec inserts en carbure amovibles qui sont fixés à leur tête de travail avec des vis ou des pinces spéciales. Les fraises de ce type sont beaucoup moins utilisées que les outils des autres catégories.

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Les incisives diffèrent également par la direction dans laquelle le mouvement d'alimentation a lieu. Alors il y a:

outils de tournage de type gauche - en cours de traitement, ils sont alimentés de gauche à droite. Si vous placez votre main gauche sur un tel couteau, son tranchant sera situé du côté du pouce plié;
incisives droites - le type d'outil qui a reçu la plus grande distribution, dont l'alimentation s'effectue de droite à gauche. Pour identifier un tel cutter, vous devez poser votre main droite dessus - son tranchant sera situé, respectivement, sur le côté du pouce plié.

En fonction du travail effectué sur l'équipement de tournage, les fraises sont divisées en types suivants:

effectuer des travaux de finition sur métal;
pour les travaux grossiers, également appelés épluchage;
pour les travaux de semi-finition ;
pour effectuer de fines opérations technologiques.

Dans l'article, nous examinerons l'ensemble du spectre et déterminerons le but et les caractéristiques de chacun d'eux. Une précision importante : quel que soit le type de fraises, certaines nuances d'alliages durs sont utilisées comme matériau de leurs plaquettes de coupe : VK8, T5K10, T15K6, beaucoup moins souvent T30K4, etc.

Utilisez un outil avec une pièce de travail droite pour résoudre les mêmes tâches que les fraises de type courbé, mais il est moins pratique pour le chanfreinage. Fondamentalement, un tel outil (d'ailleurs peu utilisé) traite les surfaces extérieures d'ébauches cylindriques.

Les supports de telles fraises pour un tour sont fabriqués en deux tailles principales:

forme rectangulaire - 25x16 mm;
forme carrée - 25x25 mm (les produits avec de tels supports sont utilisés pour effectuer des travaux spéciaux).

De tels types de fraises, dont la partie travaillante peut être pliée vers la droite ou vers la gauche, sont utilisées pour traiter la partie finale de la pièce sur un tour. Avec leur aide, les chanfreins sont également supprimés.

Les porte-outils de ce type peuvent être réalisés en différentes tailles (en mm) :

16x10 (pour les machines d'entraînement);
20x12 (cette taille est considérée comme non standard);
25x16 (la taille la plus courante);
32x20 ;
40x25 (les produits avec un support de cette taille sont fabriqués principalement sur commande, ils sont presque introuvables sur le marché libre).

Toutes les exigences relatives aux coupeurs de métaux à cette fin sont spécifiées dans GOST 18877-73.

De tels outils pour un tour à métaux peuvent être fabriqués avec une pièce de travail droite ou pliée, mais ils ne se concentrent pas sur cette caractéristique de conception, mais les appellent simplement la poussée traversante.

Une fraise à poussée traversante, à l'aide de laquelle la surface d'ébauches métalliques cylindriques est usinée sur un tour, est le type d'outil de coupe le plus populaire. Les caractéristiques de conception d'une telle fraise, qui traite la pièce le long de l'axe de sa rotation, permettent d'éliminer une quantité importante de métal en excès de sa surface même en un seul passage.

Les supports de produits de ce type peuvent également être fabriqués en différentes tailles (en mm):

16x10 ;
20x12 ;
25x16 ;
32x20 ;
40x25.

Cet outil pour tour à métaux peut également être réalisé avec un coude droit ou gauche de la partie travaillante.

Extérieurement, une telle fraise inciseur est très similaire à une fraise traversante, mais elle a une forme différente de la plaque de coupe - triangulaire. À l'aide de tels outils, les pièces sont traitées dans une direction perpendiculaire à leur axe de rotation. En plus du cintrage, il existe également des types persistants de tels outils de tournage, mais leur portée est très limitée.

Ce type de fraise peut être fabriqué avec les tailles de porte-outil suivantes (en mm) :

16x10 ;
25x16 ;
32x20.

L'outil de tronçonnage est considéré comme le type d'outil le plus courant pour un tour à métaux. En pleine conformité avec son nom, une telle fraise est utilisée pour couper des pièces à angle droit. Il coupe également des rainures de différentes profondeurs sur la surface d'une pièce métallique. Il est assez simple de déterminer qu'il s'agit d'un outil de coupe pour un tour qui se trouve devant vous. Sa caractéristique est une jambe mince, sur laquelle une plaque en alliage dur est soudée.

Selon la conception, on distingue les types de fraises à tronçonner droitiers et gauchers pour un tour à métaux. Il est très facile de les différencier. Pour ce faire, vous devez tourner la fraise avec la plaque de coupe vers le bas et voir de quel côté se trouve sa jambe. Si à droite, alors il est droitier, et si à gauche, alors, respectivement, gaucher.

Ces outils pour un tour à métaux diffèrent également par la taille du support (en mm):

16x10 (pour les petites machines d'entraînement);
20x12 ;
20x16 (la taille la plus courante);
40x25 (des outils de tournage aussi massifs sont difficiles à trouver sur le marché libre, ils sont pour la plupart fabriqués sur commande).

Coupe-fils pour filetages extérieurs

Le but de ces fraises pour un tour à métaux est de couper des filets sur la surface extérieure de la pièce. Ces outils de série coupent les filetages métriques, mais vous pouvez modifier leur affûtage et couper d'autres types de filetages avec eux.

La plaquette de coupe montée sur de tels outils de tournage a une forme en forme de lance, elle est fabriquée à partir des alliages qui ont été mentionnés ci-dessus.

Ces fraises sont fabriquées dans les tailles suivantes (en mm):

16x10 ;
25x16 ;
32x20 (utilisé très rarement).

De telles fraises pour tour ne peuvent couper des filets que dans un trou de grand diamètre, ce qui s'explique par leurs caractéristiques de conception. Extérieurement, ils ressemblent à des fraises ennuyeuses pour le traitement de trous borgnes, mais vous ne devez pas les confondre, car ils sont fondamentalement différents les uns des autres.

Ces fraises pour le métal sont produites dans les tailles suivantes (en mm):

16x16x150 ;
20x20x200 ;
25x25x300.

Le support de ces outils pour tour à métaux a une section carrée dont les dimensions des côtés peuvent être déterminées par les deux premiers chiffres de la désignation. Le troisième chiffre est la longueur du support. Ce paramètre détermine la profondeur à laquelle un filetage peut être coupé dans le trou intérieur d'une pièce métallique.

Ces fraises ne peuvent être utilisées que sur les tours équipés d'un appareil appelé guitare.

Fraises aléseuses pour trous borgnes

Les fraises aléseuses, dont la plaque de coupe a une forme triangulaire (comme pour les fraises inciseur), effectuent le traitement des trous borgnes. La partie travaillante des outils de ce type est réalisée avec un coude.

Les supports de ces fraises peuvent avoir les dimensions suivantes (en mm) :

16x16x170 ;
20x20x200 ;
25x25x300.

Le diamètre maximal du trou pouvant être usiné avec un tel outil de tournage dépend de la taille de son support.

Fraises aléseuses pour trous débouchants

Avec de telles fraises, dont la partie travaillante est réalisée avec un coude, des trous traversants sont traités, préalablement obtenus par perçage. La profondeur du trou pouvant être usiné avec un outil de ce type dépend de la longueur de son porte-outil. La couche de métal qui est retirée dans ce cas est approximativement égale à la valeur de la courbure de sa partie travaillante.

Sur le marché moderne, il existe des fraises ennuyeuses des tailles suivantes, dont les exigences sont spécifiées dans GOST 18882-73 (en mm):

16x16x170 ;
20x20x200 ;
25x25x300.

Fraises préfabriquées pour tours

Compte tenu des principaux types d'outils de tournage, il est impossible de ne pas mentionner les outils à structure préfabriquée, qui sont universels, car ils peuvent être équipés de plaquettes de coupe à des fins diverses. Par exemple, en fixant différents types de plaquettes de coupe sur le même support, vous pouvez obtenir des fraises pour différents angles.