Mode de coupe pendant le fraisage : calcul, définition, normes

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Le fraisage est loin d'être l'opération la plus simple pour le traitement des métaux et autres matériaux, qui n'est pas toujours connue en détail du commun des mortels. Le fait est que ce processus nécessite un appareil spécial appelé cutter - on le trouve dans de nombreuses entreprises, usines, usines. Comment se déroule ce processus ? Dans ce cas, il s'agit d'un outil de coupe et d'une pièce. L'outil de coupe est la fraise elle-même - elle effectue des mouvements de rotation, contrairement à la pièce elle-même qui, avec l'aide de la machine, effectue des mouvements de translation vers la fraise. Le résultat est un type de traitement qui serait difficile à reproduire avec n'importe quel autre outil. Cependant, cet article ne couvrira pas les informations superficielles - ce matériel est conçu pour ceux qui sont déjà plus ou moins familiarisés avec le processus de fraisage. Le sujet principal et principal ici sera le mode de coupe, c'est-à-dire qu'ici, il sera calculé et déterminé comment exactement le couteau doit fonctionner et quelle buse utiliser pour des types spécifiques de métal de dureté différente. Pour vous faciliter la compréhension des données qui seront fournies ci-dessous, vous devez immédiatement savoir exactement quels concepts seront utilisés ici.

Tout ce dont vous avez besoinsavoir

Ainsi, chaque paragraphe indiquera quel matériau est considéré, ainsi que sa dureté selon la méthode Brinell - la plus célèbre et la plus courante de toutes les méthodes pour déterminer la dureté des corps. Ils sont mesurés en HB, c'est-à-dire en unités de dureté Brinell. Ensuite, la vitesse de coupe sera déterminée, qui est indiquée en mètres par minute (m / min). Ici, vous devez porter une attention particulière au fait qu'il ne s'agit pas de révolutions de fraise, mais d'un paramètre complètement différent. Ce paramètre sera pris en compte dans plusieurs exemples - si le matériau traité par la fraise n'a pas de revêtement supplémentaire, et aussi si la fraise a différents types de revêtement TI-NAMITE. Et, bien sûr, un autre paramètre de fraisage très important sera décrit - il s'agit de l'avance par dent. Pour les personnes éloignées de cette sphère, ce paramètre peut sembler plutôt inhabituel, mais si vous étudiez attentivement ses détails, alors tout devient assez simple. Ainsi, ce paramètre est mesuré en millimètres par dent et détermine de combien de millimètres la pièce se déplace pendant que la fraise tourne d'une dent. A partir de cette avance, d'autres peuvent être calculées - par exemple, marche arrière et minute, mais c'est l'avance par dent qui est le facteur clé. Et cela dépendra aussi du diamètre de l'outil utilisé. Eh bien, vous avez toutes les données de base - il est maintenant temps de savoir quel mode de coupe utiliser lors du fraisage dans quel cas particulier.

Acier à usage général

Donc, le premier matériau quidiscuté dans cet article - ce sont des aciers d'usage général. Quel mode de coupe utiliser pour ce matériau ? La première étape consiste à déterminer la dureté du matériau. Si la dureté de l'acier est inférieure à 150 Brinnels, il est nécessaire de régler la vitesse de 150 à 210 mètres par minute, selon le revêtement. 150, respectivement, sans revêtement du tout, et 210 avec le revêtement TI-NAMITE-A le plus efficace. Quant à l'avance par dent, tout dépend, comme mentionné précédemment, du diamètre de l'outil. Si son diamètre est inférieur à trois millimètres, alors l'avance par dent sera de 0,012 à 0,018 millimètres, avec une augmentation du diamètre à 5 mm, l'avance augmente à 0,024 mm, si le diamètre augmente à 9 mm, alors l'avance augmente à 0,050 mm, avec un diamètre allant jusqu'à 14 mm, l'avance peut augmenter jusqu'à 0,080 mm, mais avec un diamètre maximum de 25 millimètres, l'avance par dent sera de 0,18 mm. Ces données vous permettent de sélectionner le mode de coupe correct. Mais n'oubliez pas qu'il existe également des aciers plus durs à usage général. Avec une dureté inférieure à 190 unités Brinell, la vitesse doit être de 120 à 165 mètres par minute, et avec une dureté inférieure à 240 unités Brinell, de 90 à 125 mètres par minute. Naturellement, l'avance par dent change. Elle devient plus petite et peut être dans le premier cas de 0,01 à 0,1 mm par dent, tandis que dans le second cas elle peut être de 0,008 à 0,08 mm par dent. Naturellement, ce n'est pas le seul matériau utilisé dans le fraisage, donc d'autres métaux doivent également être pris en compte.

Acier cémenté

Les conditions de coupe des aciers cémentés dépendent de la dureté du matériau. S'il est inférieur à 235 Brinnels, la vitesse de coupe sera appropriée - de 100 à 140 mètres par minute. Avec une dureté inférieure à 285HB, l'indicateur chute - de 80 à 110 mètres par minute. Mais en même temps, n'oubliez pas l'alimentation par dent. En principe, vous ne pouvez pas en parler beaucoup, car cela ne diffère pas de ce que vous avez déjà vu dans le paragraphe précédent. Dans le premier cas, il aura les mêmes intervalles que lors de l'usinage d'aciers à usage général de dureté inférieure à 190HB, et dans le second cas, les mêmes intervalles que lors de l'usinage d'aciers à usage général de dureté inférieure à 240HB. Mais en même temps, on ne peut pas dire que l'avance par dent sera identique, car dans le premier cas, l'avance au diamètre maximum de l'outil n'est pas de 0,1, comme dans l'exemple précédent, mais de 0,15. C'est pourquoi le calcul des données de coupe est une tâche si complexe, qu'il est préférable d'effectuer selon toutes les normes et conformément à des réglementations strictes.

Aciers nitrurés

Le calcul des conditions de coupe lors de l'usinage des aciers nitrurés n'est pas différent des cas précédents - seulement dans ce cas, les matériaux sont légèrement plus durs que les précédents, vous ne devriez donc pas être surpris que la vitesse de coupe ici soit de 90 à 125 mètres par minute avec un acier moins dur et 70 à 95 mètres par minute avec un matériau plus dur. En ce qui concerne l'avance par dent, dans le premier cas, il y a un pas assez standard - de0,008 à 0,08 millimètres, mais si le métal a un grand nombre d'unités de dureté Brinell, cela signifiera que son offre diminuera, et sensiblement. Avec un diamètre d'outil minimum, il sera de 0,006 mm, et avec un diamètre maximum de 0,06 mm. Il s'agit actuellement de l'alimentation la plus faible par dent décrite dans cet article. Le calcul des conditions de coupe à partir de ces informations est effectué assez généralement selon la formule standard, qui sera discutée à la fin de l'article.

Acier à moyenne teneur en carbone

Les aciers à carbone moyen sont très courants et, plus important encore, il existe plusieurs niveaux de dureté différents. Et, bien sûr, chacun d'eux aura sa propre vitesse de coupe. Par exemple, les deux premiers types d'acier ont le même taux si la fraise n'a pas de revêtement - 80 mètres par minute. Mais avec une couverture maximale pour le premier type, la vitesse augmente à 110 mètres par seconde, et pour le second - seulement jusqu'à 85 mètres par seconde. Mais en même temps, il existe deux autres types, le premier avec une dureté inférieure à 340HB et le second - inférieur à 385HB. En conséquence, le premier paramètre de coupe sera de 50 à 70 m/min, et le second - de 35 à 50 m/min. Comparé aux types que vous avez vus auparavant, c'est assez lent. En conséquence, pour ces types d'acier, l'avance par dent n'est pas trop élevée - il convient de souligner le dernier acier en termes de dureté, qui, avec un diamètre d'outil minimum, a une avance incroyablement faible, seulement 0,005 mm. Il convient de noter tout de suite que le fraisage est considéré ici, et non les conditions de coupe pourtournant. Comme mentionné ci-dessus, la formule utilisée pour le calcul, que vous lirez ci-dessus. Les conditions de coupe en tournage sont calculées à l'aide d'une formule légèrement différente, vous ne devez donc pas essayer d'appliquer un calcul à tous les types de travail.

Acier à outils

En termes de dureté, les aciers à outils sont divisés en encore plus de types que les aciers à carbone moyen, de sorte que les conditions de coupe lors du fraisage de l'acier à outils peuvent être nombreuses. Si nous parlons brièvement de cet acier particulier, il existe cinq types de dureté: moins de 230HB, moins de 285HB, moins de 340HB, moins de 395HB et plus de 395HB. Chacun d'eux a sa propre vitesse de coupe: de 90 à 125 m/min, de 70 à 95 m/min, de 60 à 85 m/min, de 45 à 65 m/min et de 30 à 40 m/min, respectivement. En fait, le nom de ces données vous permettra déjà de combler toutes les lacunes manquantes dans le calcul de la formule, qui détermine les conditions de coupe lors du fraisage. Pour que toutes les variables soient remplacées par des nombres dans la formule, vous devez également connaître le diamètre de l'outil (et les données d'avance par dent qui en découlent).

Comment choisir le mode ?

Le choix des modes de coupe est assez simple - chaque couteau a un interrupteur qui vous permettra de contrôler la vitesse de rotation de l'outil de coupe. Avec ce petit interrupteur, vous pouvez définir une valeur RPM approximative, puis votre machine fonctionnera exactement à ce niveau. Strictement parlant, c'est le mode de coupe, maisun processus aussi simple a un grand nombre de calculs derrière lui, qui seront discutés plus tard. Le fait est que la détermination de la vitesse de rotation de l'outil de coupe de la fraise doit être aussi précise que possible, et vous avez rarement assez de temps et de matériel pour sélectionner au hasard les modes de coupe du métal. C'est pourquoi il existe une théorie qui doit être utilisée avant l'application pratique.

Formule de vitesse de coupe

Il est très important de respecter les normes de conditions de coupe, car le point ici n'est pas seulement que vous passerez beaucoup de temps, mais pire encore - beaucoup de matériel pour sélectionner aveuglément le mode souhaité. Cela peut aussi être dangereux. Par conséquent, il est préférable d'être guidé par des connaissances théoriques en premier lieu. Ainsi, vous allez maintenant apprendre la formule par laquelle le mode d'un métal particulier est calculé. La manière dont il peut être appliqué dans la pratique sera décrite ci-dessous. La formule elle-même suppose que la vitesse, exprimée en mètres par minute, est multipliée par un facteur de conversion de 1000, et le résultat est divisé par le produit du nombre "pi" multiplié par le diamètre de la fraise. Ce sont tous les éléments du mode de coupe dont vous avez besoin pour calculer la vitesse de rotation de la fraise.

Formule simplifiée

Il ne sert à rien de faire deux multiplications quand on sait que pi est un chiffre sans aucune variable. Au départ, il est d'usage de réduire 1000 et 3,14 pour obtenir 318. 318 est multiplié par la vitesse, puis le résultat est divisé par le diamètre de la fraise. C'est tout, cette formule est déjà bien plus simple que la précédente, et c'est grâce à elle quedéfinition du mode de coupe.

Calcul

Dans un tel matériel, il est impossible de se passer d'un exemple. Eh bien, par exemple, nous pouvons prendre un acier à usage général avec une dureté inférieure à 150HB et une fraise avec un revêtement TI-NAMITE et un diamètre de 10 millimètres. Donc, vous devez d'abord vérifier les données décrites dans l'article ci-dessus - avec de tels indicateurs, la vitesse de coupe sera de 175 m / min, vous devez donc multiplier 318 par 175, vous obtenez 55650. Maintenant, vous devez diviser cela par le diamètre de la fraise, soit 10 - il s'avère 5565. C'est précisément la valeur souhaitée. Vous devez maintenant le définir sur votre machine, et s'il est impossible de définir une telle valeur, il est recommandé d'en prendre un peu moins.

Catalogue d'instruments étrangers

Si vous utilisez un cutter domestique, vous pourrez probablement facilement trouver les données nécessaires pour déterminer le mode de coupe. Si vous avez un échantillon étranger, vous pouvez avoir certains problèmes. C'est pourquoi, lors de l'achat d'une fraiseuse étrangère, il est extrêmement nécessaire de demander un catalogue avec toutes les explications nécessaires, que vous pourrez ensuite utiliser comme base théorique lorsque vous travaillerez avec la machine.

Cartes spéciales

Les vrais saluts sont des graphiques qui sont compilés pour une détermination plus rapide et plus pratique du mode de coupe. Qu'est-ce qu'un tel graphique ? Il s'agit d'un ensemble de lignes droites de différentes couleurs qui se trouvent entre deux axes - l'un d'eux indique la vitesse, c'est-à-dire la valeur que vous connaissez, car vous savez quel type de matériau vous traitez, etle second est le nombre de tours par minute que fera votre cutter, c'est-à-dire son mode de fonctionnement. Pourquoi les lignes sont-elles de couleurs différentes ? Au cas où vous ne l'auriez pas oublié, le nombre de tours par minute de la fraise ne peut pas être calculé uniquement par la vitesse de coupe - vous avez également besoin du diamètre de l'outil, et chaque couleur est responsable de son diamètre.

Comment utiliser le tableau ?

Il vous suffit de trouver le diamètre de votre outil dans le tableau et de sélectionner la ligne de la couleur souhaitée sur le tableau. Ensuite, vous devez déterminer la vitesse et tracer une ligne droite à partir de l'axe y, c'est-à-dire l'axe sur lequel les valeurs de ce paramètre sont indiquées. À partir de l'intersection de votre ligne avec la ligne de la couleur choisie, vous devez tracer une ligne droite vers l'axe des x pour connaître le nombre exact de tours par minute.