Conditions de coupe pour le tournage : description, caractéristiques de choix et technologie

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-02 13:54

Afin de transformer une ébauche ordinaire en une pièce appropriée pour un mécanisme, on utilise des machines de tournage, de fraisage, de meulage et autres. Si le fraisage est nécessaire pour la fabrication de pièces plus complexes, par exemple, des engrenages, des cannelures de coupe, le tournage est utilisé pour créer des pièces plus simples et leur donner la forme nécessaire (cône, cylindre, sphère). Les conditions de coupe en tournage sont très importantes car, par exemple, pour les métaux cassants, il faut utiliser une vitesse de broche inférieure à celle des métaux résistants.

Caractéristiques du tournage

Pour tourner un certain détail sur un tour, on utilise généralement des fraises. Ils viennent dans une variété de modifications et sont classés selon le type de traitement, le sens d'alimentation et la forme de la tête. De plus, les fraises sont fabriquées dans divers matériaux: acier allié, acier au carbone, acier à outils, coupe à grande vitesse, tungstène,carbure.

Le choix de l'un ou l'autre dépend du matériau de la pièce, de sa forme et de la méthode de tournage. Les conditions de coupe pour le tournage tiennent nécessairement compte de toutes ces nuances. Lors du tournage, la pièce est fixée dans la broche, elle effectue les principaux mouvements de rotation. L'outil de traitement est installé dans l'étrier et les mouvements d'alimentation sont effectués directement par celui-ci. Selon la machine utilisée, il est possible d'usiner aussi bien de très petites pièces que de grandes pièces.

Éléments de base

Quels éléments de paramètres de coupe peuvent être utilisés en tournage ? Bien que le tournage ne soit pas toujours une opération très facile, ses principaux éléments sont la vitesse, l'avance, la profondeur, la largeur et l'épaisseur. Tous ces indicateurs dépendent principalement du matériau de la pièce et de la taille. Pour les très petites pièces, par exemple, choisissez la vitesse de coupe la plus faible, car même 0,05 millimètre coupé accidentellement peut entraîner le rejet de toute la pièce.

De plus, des indicateurs très importants dont dépend le choix des conditions de coupe lors du tournage sont les étapes auxquelles il est effectué. Examinez plus en détail les principaux éléments et étapes de la coupe du métal.

Ébauche, semi-finition et finition

Transformer une pièce en une pièce nécessaire est un processus complexe et chronophage. Il est divisé en certaines étapes: dégrossissage, semi-finition et finition. Si la pièce est simple, l'étape intermédiaire (semi-finition) n'est généralement pas prise en compte. Lors de la première étape (ébauche), les détails reçoivent la forme nécessaire et les dimensions approximatives. Dans le même temps, des allocations doivent être laissées pour les étapes suivantes. Par exemple, étant donné une pièce: D=70 mm et L=115 mm. Il faut en usiner une pièce dont la première taille sera D₁ =65 mm, L₁ =80 mm, et la seconde - D₂ =40mm, L_2=20mm.

L'ébauche sera la suivante:

1. Coupez le bout à 14mm.
2. Tourner le diamètre sur toute la longueur de 66 mm
3. Tourner le deuxième diamètre D_{2=41 mm à une longueur de 20 mm.}

À ce stade, nous voyons que la pièce n'a pas été complètement traitée, mais aussi proche que possible de sa forme et de sa taille. Et la tolérance pour la longueur totale et pour chacun des diamètres était de 1 mm.

Finir cette partie sera comme suit:

1. Effectuer une coupe fine en bout avec la rugosité requise.
2. Transformez une longueur de 80 mm en un diamètre de 65 mm.
3. Effectuer un tournage fin d'une longueur de 20 mm à un diamètre de 40 mm.

Comme nous pouvons le voir, la finition nécessite une précision maximale, pour cette raison, la vitesse de coupe y sera plus faible.

Où commencer le calcul

Afin de calculer le mode de coupe, vous devez d'abord sélectionner le matériau de la fraise. Cela dépendra du matériau de la pièce, du type et de l'étape de traitement. De plus, les incisives dans lesquelles la partie coupante est amovible sont considérées comme plus pratiques. En d'autres termes, il suffit de sélectionner le matériau du tranchant et de le fixer dans l'outil de coupe. Le mode le plus rentable est celui dans lequel le coût de la pièce fabriquée sera le plus bas. Par conséquent, si vous choisissez le mauvais outil de coupe, il risque de se casser, ce qui entraînera des pertes. Alors, comment déterminer le bon outil et les bonnes conditions de coupe pour le tournage ? Le tableau ci-dessous vous aidera à choisir la meilleure incisive.

Épaisseur de la couche de coupe

Comme mentionné précédemment, chacune des étapes de traitement nécessite un certain degré de précision. Ces indicateurs sont très importants précisément lors du calcul de l'épaisseur de la couche coupée. Les données de coupe pour le tournage garantissent la sélection des valeurs les plus optimales pour les pièces de tournage. S'ils sont négligés et que le calcul n'est pas effectué, l'outil de coupe et la pièce elle-même peuvent être cassés.

Donc, tout d'abord, vous devez choisir l'épaisseur de la couche de coupe. Lorsque la fraise traverse le métal, elle en coupe une certaine partie. L'épaisseur ou la profondeur de coupe (t) est la distance que la fraise enlèvera en un seul passage. Il est important de considérer que pour chaque traitement ultérieur, il est nécessaire d'effectuer un calcul du mode de coupe. Par exemple, vous devez effectuer le tournage extérieur d'une pièce D =33,5 mm pour un diamètre de D₁=30,2 mm et le perçage intérieur d'un trou d=3,2 mm sur d_{2=2 mm.}

Pour chacune des opérations, le calcul des conditions de coupe pendant le tournage sera individuel. Afin de calculer la profondeur de coupe, il est nécessaire de soustraire le diamètre de la pièce du diamètre après traitement et de diviser par deux. Dans notre exemple, cela donnera:

t=(33.5 - 30.2) / 2=1.65mm

Si la différence entre les diamètres est trop grande, par exemple 40 mm, alors, en règle générale, elle doit être divisée par 2, et le nombre résultant sera le nombre de passes, et la profondeur correspondra à deux millimètres. Avec le tournage grossier, vous pouvez choisir une profondeur de coupe de 1 à 3 mm et, pour la finition, de 0,5 à 1 mm. Si la coupe de la surface d'extrémité est effectuée, l'épaisseur du matériau retiré sera la profondeur de coupe.

Réglage de la quantité d'alimentation

Le calcul des conditions de coupe pendant le tournage ne peut être imaginé sans la quantité de mouvement de l'outil de coupe en un tour de la pièce - avance (S). Son choix dépend de la rugosité requise et du degré de précision de la pièce, s'il s'agit de finition. Lors de l'ébauche, il est permis d'utiliser l'avance maximale, en fonction de la résistance du matériau et de la rigidité de son installation. Vous pouvez sélectionner l'alimentation souhaitée à l'aide du tableau ci-dessous.

Une fois S sélectionné, il doit être spécifié dans le passeport de la machine.

Vitesse de coupe

La vitesse de coupe (v) et la vitesse de broche (n) sont des valeurs très importantes qui affectent les conditions de coupe en tournage. Àcalculez la première valeur en utilisant la formule:

V=(π x D x n) / 1000, où π est Pi égal à 3, 12;

D - diamètre maximal de la pièce;

n est la vitesse de la broche.

Si la dernière valeur reste inchangée, alors la vitesse de rotation sera d'autant plus grande que le diamètre de la pièce sera grand. Cette formule convient si la vitesse de broche est connue, sinon il faut utiliser la formule:

v=(C_v x K_v)/ (T_{m x t x S),}

où t et S sont déjà calculés profondeur de coupe et avance, et C_v, K_{v, T sont des coefficients dépendant de la mécanique Propriétés et structure du matériau. Leurs valeurs peuvent être extraites des tableaux de données de coupe.}

Calculateur de données de coupe

Qui peut vous aider à calculer les conditions de coupe lors du tournage ? Les programmes en ligne sur de nombreuses ressources Internet font face à cette tâche pas pire qu'une personne.

Il est possible d'utiliser des utilitaires à la fois sur un ordinateur de bureau et sur un téléphone. Ils sont très confortables et ne nécessitent pas de compétences particulières. Vous devez entrer les valeurs requises dans les champs: avance, profondeur de coupe, matériau de la pièce et de l'outil de coupe, ainsi que toutes les dimensions nécessaires. Cela vous permettra d'obtenir un calcul complet et rapide de toutes les données nécessaires.