Dans le domaine de l'usinage de précision, la réalisation de courbes concaves élégantes sur des composants métalliques ou en plastique nécessite des outils spécialisés.La fraiseuse à rayon concave (communément appelée fraiseuse R concave) sert de ciseau de sculpteur pour la fabrication industrielle, transformant les matières premières en produits fonctionnels et esthétiques grâce à une précision contrôlée par ordinateur.
1. Principes de conception des fraiseuses à rayon concave
Les fraiseuses à rayon concave sont des outils spécialisés conçus pour l'usinage de profils concaves semi-circulaires.Leur caractéristique déterminante est le bord de coupe semi-circulaire dont le rayon détermine la courbure de la surface usinée.À la différence des moulins classiques à extrémité droite ou à bout de nez à bille, ces outils peuvent créer des surfaces concaves précises en une seule opération, améliorant considérablement l'efficacité et la qualité de la surface.
1.1 Principales caractéristiques de conception
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d'une épaisseur n'excédant pas 50 mmLa caractéristique la plus distincte de l'outil détermine le rayon de la surface concave usinée.
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Construction de la carrosserie de l'outilIl est généralement fabriqué à partir de matériaux de haute résistance pour assurer la stabilité lors d'opérations à grande vitesse.
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Connexion à la tige:Différents types de bâtons (droit, conique Morse, fileté) permettent d'accueillir différentes interfaces des machines-outils et exigences d'application.
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Conception de la flûte à puces:Critical pour un élimination efficace des copeaux, empêchant l'accumulation des copeaux et la coupe secondaire qui pourraient compromettre la qualité de la surface.
1.2 Classement par construction
Les coupeuses R concaves sont classées selon leur méthodologie de fabrication:
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machines à couper les carbures solides:La construction monolithique à partir d'un seul matériau (généralement HSS ou carbure) offre une rigidité et une précision supérieures pour des applications de haute précision.
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machines à couper à la soudure:Les bords de coupe résistants à l'usure (souvent en carbure) sont brasés au corps de l'outil, combinant les avantages des matériaux tout en compromettant potentiellement la précision.
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Pour les machines à découper à l'aide d'index:Les inserts en carbure ou en céramique sont remplaçables pour une efficacité de coût, bien que la précision de la connexion entre les inserts et le corps de l'outil affecte la précision de l'usinage.
2- Mécanique opérationnelle
Ces découpeuses spécialisées fonctionnent principalement sur des fraiseuses CNC, où le mouvement de rotation et le contrôle précis de la machine créent les profils concaves souhaités.
2.1 Processus d'usinage
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Montage des outils:Installation sécurisée assurant un alignement parfait entre les axes de coupe et de broche.
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Partie de montage:Serrage stable pour éviter les vibrations et assurer la précision.
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Programmeur CNC:Définition des chemins de l'outil, des paramètres de coupe (vitesse, vitesse d'alimentation, profondeur de coupe) selon les spécifications de conception.
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Optimisation du chemin:Planification stratégique des voies d'interpolation linéaires, circulaires ou hélicoïdales pour l'efficacité et la qualité de la surface.
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Exécution de l'usinage:Réglage des paramètres en temps réel pendant le fonctionnement pour des résultats optimaux.
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Vérification de la qualité:Inspection post-usinage de la précision dimensionnelle et de la finition de la surface.
2.2 Intégration CNC
La technologie CNC est essentielle pour atteindre la précision requise par ces outils.Le contrôle informatique permet un mouvement exact des outils et une gestion des paramètres tout en offrant des avantages d'automatisation pour la production en série.
3. Techniques de fabrication
Les méthodes de production ont une influence significative sur les performances, la durée de vie et les caractéristiques de coupe des outils.
3.1 Fabrication de coupeuses solides
- Sélection du matériau (HSS ou carbure)
- Formation en blanc par forgeage, coulée ou EDM de fil
- Déchets et déchets d'autres métaux
- Traitement thermique (extinction, trempage) pour obtenir une dureté
- Molière de précision à roues diamantées
- Préparation des bords (affinage, polissage) pour leur durabilité
- Application facultative du revêtement (TiN, TiAlN)
- Inspection complète de la qualité
3.2 Production de coupeuses indexables
Il s'agit d'une fabrication séparée de carrosseries d'outils (similaire à celle des coupeuses solides) et d'inserts.
- Métallurgie des poudres pour géométries complexes
- Le broyage de précision pour les applications à haute tolérance
4Spécifications techniques
Les paramètres standard comprennent:
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Le rayon:Détermine la courbure de la surface (généralement entre 1 et 20 mm)
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Longueur de coupe:Affecte la capacité de profondeur d'usinage
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Diamètre de la tige:Il doit correspondre à l'interface de la machine-outil (métrique/impérial)
5. Sélection du matériel
Les matériaux d'outils ont une influence critique sur les performances:
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- Je vous en prie.Rentable pour les matériaux mous (aluminium, plastique) ayant une résistance thermique limitée
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HSS au cobalt:Performance améliorée pour les matériaux plus durs (acier inoxydable)
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Carbure:Option premium pour les matériaux durs et les opérations à grande vitesse
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Pour les produits de la sous-traitanceSpécialisés pour les conditions extrêmes et les alliages difficiles à usiner
6. Technologies de revêtement
Les traitements de surface améliorent les performances de l'outil:
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Pour les matières premièresCouche à usage général réduisant le frottement
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Le TiAlN:Supérieur pour les applications à haute température
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Nom de code:Préférée pour les matières non ferreuses
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Le DLC:Couches ultra-dures pour matériaux abrasifs
7Applications industrielles
Ces outils remplissent des fonctions essentielles dans toutes les industries:
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Fabrication de moules:Création de rayons, de filets et de cavités dans les moules à injection
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Aérospatiale:Machinerie pour les composants de cellules aériennes et les pièces de moteurs
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Automobile:Fabrication de blocs de moteur, de composants de transmission
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Médical:Fabrication d'implants et d'instruments chirurgicaux
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Machines générales:Fabrication de roulements, boîtiers et composants mécaniques
8Appui technique
Les fournisseurs professionnels d'outils offrent généralement:
- Services de conception d'outils sur mesure
- Guide de sélection du matériau/du revêtement
- Services de conseil en optimisation des processus
- Des capacités de simulation avancées
- Assistance technique sur place
- Services de réhabilitation d'outils
9Critères de sélection
Considérations clés lors de la spécification des découpes R concaves:
- Spécifications de conception requises pour le rayon correspondant
- Longueur de coupe adaptée à la profondeur d'application
- Qualité de la finition de l'équilibrage du nombre de dents et dégagement des copeaux
- Sélection de l'angle d'hélice en fonction du matériau et du type de fonctionnement
- Le relief du cou pour les applications de coupe profonde
- Compatibilité de la tige avec l'interface de la machine-outil
- Sélection du matériau en fonction des caractéristiques de la pièce
- Optimisation du revêtement pour des applications spécifiques