Dans l’usinage CNC, de nombreux facteurs peuvent entraîner des erreurs d’usinage, et l’un des facteurs importants estFaux-rond radial de l’outil de coupe. Le faux-rond radial affecte directement l’erreur de forme minimale réalisable dans des conditions idéales, ainsi que la précision géométrique de la surface usinée.
Dans des scénarios de coupe réels, le faux-rond de l’outil a un impact sur la précision dimensionnelle, la rugosité de surface, l’usure inégale de l’outil et les performances des outils à plusieurs cannelures. Plus le faux-rond est important, plus le processus d’usinage devient instable, ce qui conduit à des résultats de qualité inférieure.
Causes du faux-rond radial
Le faux-rond radial dans le fraisage CNC peut être causé par des erreurs de fabrication ou d’assemblage dans l’outil ou la broche, un désalignement entre l’axe de l’outil et l’axe de rotation de la broche, un serrage incorrect ou des conditions d’usinage spécifiques.
1. Faux-rond de la broche elle-même
Les sources courantes de faux-rond radial de la broche comprennent :
- Désalignement coaxial entre les tourillons de broche
- Inexactitudes de roulement
- Désalignement entre les roulements
- Déviation de la broche
Ces facteurs proviennent des étapes de fabrication et d’assemblage de la machine. En tant que tels, ils sont difficiles à éliminer pendant le fonctionnement, mais affectent toujours la précision de rotation de la broche à des degrés divers selon la méthode d’usinage.
2. Désalignement entre le centre de l’outil et le centre de la broche
Lors de l’installation d’un outil, si son centre ne s’aligne pas avec le centre de rotation de la broche, le faux-rond radial est inévitable. Ce désalignement peut être causé par :
- Mauvais ajustement entre l’outil et la pince de serrage
- Installation incorrecte de l’outil
- Problèmes de qualité de l’outil
3. Effets du processus d’usinage lui-même
Les forces de coupe radiales générées pendant l’usinage peuvent intensifier le faux-rond de l’outil. Ces forces (une composante de la force de coupe totale) provoquent la déviation de l’outil, la flexion de la pièce et les vibrations, ce qui affecte considérablement la finition de surface et la précision dimensionnelle. Ils dépendent de :
- Paramètres de coupe
- Matériaux des outils et des pièces
- Géométrie de l’outil
- Méthode de lubrification
- Stratégie d’usinage
Méthodes de réduction du faux-rond radial
Étant donné que le faux-rond radial est principalement aggravé par les forces de coupe radiales, la réduction de ces forces est essentielle pour minimiser le faux-rond. Vous trouverez ci-dessous plusieurs méthodes pratiques pour y parvenir :
1. Utilisez des outils de coupe tranchants
- Angles d’inclinaison plus grandsRendre les outils plus affûtés, réduire la force de coupe et les vibrations.
- Angles de relief plus grandsRéduire la friction entre le flanc de l’outil et la surface de la pièce, ce qui réduit les vibrations.
However, rake and relief angles should not be too large, or tool strength and heat dissipation may suffer. For roughing, smaller angles are acceptable; for finishing, use larger angles to ensure sharpness and minimize runout.
2. Utilisez des outils à haute résistance
Il existe deux façons principales d’augmenter la rigidité de l’outil :
- Augmenter le diamètre de la tige: Une augmentation de 20 % du diamètre de la tige peut réduire le faux-rond jusqu’à 50 % avec la même force de coupe.
- Raccourcir le porte-à-faux de l’outil: Un porte-à-faux plus long augmente la déflexion de l’outil, provoquant un faux-rond fluctuant et des surfaces rugueuses. Une réduction du porte-à-faux de 20 % peut également réduire le faux-rond d’environ 50 %.
3. Assurez-vous que la surface du râteau de l’outil est lisse
Une surface de râteau polie réduit la friction des copeaux, les forces de coupe et, en fin de compte, le faux-rond de l’outil.
4. Gardez le cône de broche et la pince propres
Nettoyez toujours le cône de broche et la pince avant l’installation. Évitez la poussière ou les débris d’usinage.
Choisissez également des outils avecporte-à-faux plus courts, et postulezForce de serrage uniforme et appropriée– ni trop serré ni trop lâche.
5. Utilisez la bonne profondeur de coupe
- Trop légerUne coupe peut faire glisser l’outil, entraînant un faux-rond variable et une mauvaise finition de surface.
- Trop lourdUne coupe augmente la force de coupe et la déviation de l’outil, ce qui aggrave également le faux-rond et la finition.
Choose a balanced depth of cut based on the tool and material.
6. Utilisez le fraisage grimpant pour la finition
DansFraisage conventionnel, le jeu entre la vis-mère et l’écrou change constamment, provoquant une alimentation inégale, des chocs et des vibrations. Cela affecte l’état de surface et la durée de vie de l’outil/de la machine.
En fraisage grimpant, l’épaisseur des copeaux et la charge de l’outil augmentent progressivement, ce qui permet d’obtenir une coupe plus lisse, particulièrement adaptée à la finition.
For roughing, climb milling is still preferred due to its higher productivity and longer tool life.
7. Utilisez des fluides de coupe appropriés
- Liquides de refroidissement à base d’eauaident principalement au refroidissement et ont peu d’effet sur les forces de coupe.
- Lubrifiants à base d’huile, en revanche, peut réduire considérablement les forces de coupe grâce à la lubrification, ce qui réduit la friction sur les faces râteau et de décharge et réduit ainsi le faux-rond de l’outil.
Note finale
En pratique, tant que la machine est fabriquée et assemblée avec précision, et que des processus d’outillage et d’usinage appropriés sont utilisés, les effets négatifs du faux-rond radial de l’outil sur la précision de la pièce peuvent être considérablement minimisés.
