Les spécialistes qui utilisent souvent des fraises de tour pour effectuer des travaux sur les 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 dans une grande variété sur le marché moderne.

Types d'outils de tournage pour le traitement des métaux

Conception de coupe-tour

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

1. support avec lequel l'outil est fixé sur la machine ;
2. une tête de travail à travers laquelle le traitement du métal 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-fraise peut être réalisé en deux versions de sa section transversale : carrée et rectangulaire.

Selon leur conception, les fraises tournantes sont divisées en les types suivants :

• droits - outils dans lesquels le support et leur tête de travail sont situés sur un axe, ou sur deux, mais parallèles l'un à l'autre ;
• fraises incurvées - 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 - avec de telles fraises, 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 support 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 coupeurs sont classés dans l'une des catégories suivantes :

• instrument monobloc entièrement en . Il existe également des incisives entièrement fabriquées à partir de ce matériau, mais elles sont extrêmement rarement utilisées ;
• fraises, sur la partie active de laquelle une plaque en alliage dur est soudée. Les instruments de ce type sont les plus répandus ;
• fraises avec plaques de carbure amovibles, qui sont fixées à leur tête de travail à l'aide de vis ou de pinces spéciales. Les fraises de ce type sont utilisées beaucoup moins fréquemment que les instruments d'autres catégories.

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Les couteaux diffèrent également par la direction dans laquelle se produit le mouvement d'alimentation. Oui il y en a:

1. outils de tournage à gauche - pendant le traitement, ils sont alimentés de gauche à droite. Si vous placez votre main gauche au-dessus d'une telle incisive, alors son tranchant sera situé du côté du pouce plié ;
2. incisives droites - le type d'outil le plus répandu, dont l'alimentation s'effectue de droite à gauche. Pour identifier un tel cutter, vous devez placer votre main droite dessus - son tranchant sera situé, respectivement, du côté du pouce plié.

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

• pour la finition du travail du métal ;
• pour les travaux grossiers, également appelés ébauche ;
• pour les travaux de semi-finition ;
• pour effectuer des opérations technologiques délicates.

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

Un outil avec une partie travaillante droite est utilisé pour résoudre les mêmes problèmes que les fraises coudées, mais il est moins pratique pour le chanfreinage. Fondamentalement, un tel outil (d'ailleurs peu utilisé) est utilisé pour traiter les surfaces extérieures des pièces cylindriques.

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

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

Ces types de fraises, dont la partie active peut être pliée vers la droite ou la gauche, sont utilisés pour traiter la partie terminale de la pièce sur un tour. Ils sont également utilisés pour supprimer les chanfreins.

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 quasiment impossibles à trouver sur le marché libre).

Toutes les exigences relatives aux coupe-métal à cet effet sont spécifiées dans GOST 18877-73.

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

Une fraise à poussée continue, utilisée pour traiter la surface de pièces métalliques cylindriques 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 d'excès de métal de sa surface même en un seul passage.

Les supports pour produits de ce type peuvent également être réalisés 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, un tel couteau à inciser est très similaire à un couteau à passage, mais il a une forme de plaque de coupe différente - triangulaire. À l'aide de tels outils, les pièces sont traitées dans une direction perpendiculaire à leur axe de rotation. En plus des fraises courbées, il existe également des types persistants de ces fraises tournantes, mais leur champ d'application est très limité.

Les fraises de ce type peuvent être fabriquées avec les tailles de support suivantes (en mm) :

• 16x10;
• 25x16;
• 32x20.

La fraise à tronçonner est considérée comme le type d'outil de tour à métaux le plus courant. Conformément à son nom, une telle fraise est utilisée pour couper des pièces à angle droit. Il est également utilisé pour découper des rainures de différentes profondeurs sur la surface d'une pièce métallique. Déterminer que ce que vous avez devant vous est un outil de coupe pour un tour est assez simple. Sa particularité est une jambe fine sur laquelle est soudée une plaque en alliage dur.

Selon la conception, il existe des types d'outils de coupe pour droitiers et gauchers pour les tours à métaux. Il est très facile de les distinguer les uns des autres. Pour ce faire, vous devez retourner le cutter avec la plaque de coupe vers le bas et voir de quel côté se trouve sa jambe. S'il est à droite, alors il est droitier, et s'il est à gauche, alors, en conséquence, il est gaucher.

De tels outils pour 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 fraises de tournage aussi massives sont difficiles à trouver sur le marché libre ; elles sont principalement fabriquées sur commande).

Coupe-filet pour filetages extérieurs

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

La plaque de coupe installée sur de tels outils de tournage a une forme en forme de lance et est fabriquée à partir des alliages mentionnés ci-dessus.

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

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

De telles fraises pour tour ne peuvent couper des filetages que dans des trous 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 il ne faut pas les confondre, car ils sont fondamentalement différents les uns des autres.

Ces fraises à métaux sont produites dans les tailles standards 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 titulaire. Ce paramètre détermine la profondeur à laquelle un filetage peut être coupé dans le trou interne d'une pièce métallique.

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

Fraises à aléser pour l'usinage de trous borgnes

Les fraises à aléser, dont la plaque de coupe a une forme triangulaire (comme celles à inciser), sont utilisées pour traiter des trous borgnes. La partie active 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 maximum d'un trou pouvant être usiné à l'aide d'un tel outil de tournage dépend de la taille de son support.

Fraises à aléser pour l'usinage de trous débouchants

De telles fraises, dont la partie active est réalisée avec un coude, traitent à travers des trous préalablement obtenus par perçage. La profondeur du trou pouvant être usiné à l'aide d'un outil de ce type dépend de la longueur de son support. La couche de métal retirée est approximativement égale à la courbure de sa partie active.

Les tailles standard suivantes sont disponibles sur le marché moderne, dont les exigences sont spécifiées dans GOST 18882-73 (en mm) :

• 16x16x170;
• 20x20x200;
• 25x25x300.

Fraises préfabriquées pour tours

Considérant les principaux types d'outils de tournage, on ne peut manquer de mentionner les outils à structure préfabriquée, qui sont considérés comme universels, car ils peuvent être équipés de plaquettes de coupe à des fins diverses. Par exemple, en montant des plaquettes de coupe de différents types sur un même support, vous pouvez obtenir des fraises pour différents angles.

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Fraises pour machines CNC

Introduction

Les fraises de tournage sont conçues pour effectuer une grande variété d'opérations différentes sur les machines CNC, sur GPM et GPS, ainsi que sur les tours à commande manuelle.

Différences entre les outils de tournage selon leur objectif.

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

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

Pour le travail sur des tours et des machines rotatives lourdes et de grande taille ;

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

Pour travaux spéciaux (fraises pour traitement plasma-mécanique, façonnées).

Chacun des sous-systèmes a ses propres caractéristiques spécifiques, déterminées par de nombreux facteurs, principalement la conception de l'équipement, sa finalité technologique, etc. Le système de coupe repose sur des principes méthodologiques généraux et prévoit :

Développement (sélection) et unification de méthodes fiables de fixation de plaques remplaçables dans un support (y compris les fraises solides et composites, avec plaques soudées, préfabriquées) ;

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

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

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

Unification et réduction maximale admissible (réduction à la valeur optimale des indicateurs techniques et économiques de la production industrielle et de l'application) du nombre de méthodes de fixation des plaques dans le support ;

Possibilité d'utiliser toute la gamme et les tailles de plaques de remplacement 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 de plaquettes de coupe, formes de leurs surfaces avant, garantissant un écrasement et une élimination satisfaisants des copeaux ;

Utiliser l'expérience des innovateurs et des inventeurs ;

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

La possibilité d'utiliser des plaquettes en carbure composites (trouvées, solides, collées et autres similaires) avec des blocs d'outils (porte-outils) en cas d'efficacité technique et économique incontestable ou l'impossibilité de concevoir une fraise dans une version préfabriquée (principalement pour de petites sections de supports, certaines opérations d'alésage et de découpe, etc.).

Les sous-systèmes de conception de fraises sont créés sur la base d'un système de pratiques mondiales généralement accepté de formes de porte-outils et d'angles de 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 assure la mise en œuvre de toute la variété des transitions de tournage, des normes internationales (ISO 5910, 5909, etc.) et nationales sont prévues.

1. Modèles de découpe de base

Actuellement, malgré la grande variété de conceptions et de modèles d'unités de fixation pour plaques polyédriques remplaçables dans les supports, les principaux fabricants étrangers de fraises utilisent un nombre très limité de méthodes de fixation 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 de séries légères et moyennes, quatre schémas de conception de base pour les unités de fixation SMP sont adoptés (désignation des fixations selon GOST 26476-85) :

Sans trou - pince (type C) ;

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

Goupille et pince (type M);

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

Les plaques sans trous sont fixées selon la méthode C. La conception est basée sur une conception largement utilisée dans les usines automobiles. Avec cette méthode de fixation, les plaquettes de coupe sont placées dans un support fermé le long de deux surfaces de base et pressées par le haut sur la surface d'appui à l'aide d'une pince. Le retrait rapide des plaques est assuré par une vis différentielle. La plaque de support en carbure est fixée avec une vis au porte-fraise ou une douille à ressort fendu.

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

Il est à noter que les SMP d'angle de dépouille ont 2 fois plus d'arêtes coupantes que les SMP d'angle de dépouille. Sur la surface avant du SMP avec un angle arrière se trouvent des rainures brise-copeaux pour écraser et éliminer les copeaux de drainage. Lors de l'utilisation de SMP sans angle de dépouille, des brise-copeaux aériens sont utilisés.

Les fraises avec plaque de base sont largement utilisées pour le tournage et l'alésage ; fraises sans plaque de support - pour percer de petits trous et tourner sur des machines de série légère (section h [ b porte-fraise 12 x 12...16 x 16 mm). Le fonctionnement des fraises a montré que les fraises équipées de brise-copeaux en carbure ont fait leurs preuves lorsqu'elles travaillent sur des machines universelles et spéciales dans le cadre d'une production à grande échelle et en série.

Dans de tels couteaux, vous pouvez utiliser du SMP en alliage dur, en céramique, etc.

Les fraises avec SMP à angles positifs permettent de réduire les forces de coupe, elles sont donc recommandées pour le traitement de pièces non rigides. Ces fraises peuvent également être utilisées avec des brise-copeaux aériens. Pour le tournage extérieur et l'alésage des fraises avec serrage selon la méthode C, on utilise des SMP carrés, triangulaires, rhombiques, ainsi que des plaques de parallélogramme de type KNUX avec fixation avec une pince de forme spéciale. Le SMP avec un trou cylindrique central est fixé avec un mécanisme à levier selon la méthode P et une fixation par coin modernisée (interception de coin) selon la méthode M. La fixation avec un mécanisme à levier est la plus rationnelle pour les fraises avec une section de support de 20 x 20. à 40 x 40 mm. Cette conception est utilisée efficacement sur les machines CNC. Une conception originale nationale du mécanisme à levier a été développée, qui correspond aux meilleures normes mondiales et, en termes d'objectif, est complètement unifiée avec les conceptions de fraises produites dans certaines grandes usines de construction de machines de l'industrie nationale et avec les outils produits. à l'étranger.

Le SMP repose dans une douille fermée du support, et un levier entraîné par une vis le tire vers les deux parois latérales de la douille et le plaque solidement contre le support. La plaque de support est fixée avec un manchon fendu.

La conception de l'unité de fixation offre la possibilité de faire pivoter ou de changer rapidement et précisément 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 de surface avant complexe, qui garantit un bon broyage des copeaux dans une large gamme d'avances et de profondeurs de coupe.

Pour le traitement des contours sur les machines avec CNC, GPM et GPS, qui permet de tourner plusieurs surfaces d'une pièce en une seule course de travail, des fraises avec SMP rhombique ((=80(et 55()) sont utilisées. Des lots industriels de fraises avec un L- levier façonné pour le tournage extérieur et l'alésage large. Ils ont été maîtrisés en production de masse par les usines d'outils du ministère de l'Industrie de la puanteur, ils sont produits selon TU2-035-892 et GOST 26613-85.

2. Sous-système de coupe 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 par coin modernisée avec une pince à coin SMP (méthode M) a été développée. La cale presse le SMP non seulement contre la goupille sur laquelle il est installé avec le trou central, mais également contre la plaque de support. Avec cette fixation du SMP, le tranchant auxiliaire reste ouvert. Un sous-système de fraises de tournage, de coupe et de rainurage pour les machines CNC et GPM a également été développé, qui comprend les fraises suivantes :1. Outils de coupe de haute fiabilité avec plaquettes en carbure brasé. Ils se distinguent des outils de coupe produits conformément à GOST 18884-73 par :

Précision de fabrication accrue et position relative des surfaces de 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 de support par de l'acier 35KhGSA ou 30KhGSA éliminent pratiquement les fissures pendant le soudage, ce qui réduira la consommation de fraises d'environ 3 à 4 fois ;

La qualité et la précision accrues de l'affûtage des couteaux réduisent les coûts pour le consommateur pour l'affûtage primaire de 0,3 à 0,4 roubles ;

Apparence améliorée.

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

2. Support de fraises avec fixation mécanique de plaquettes de coupe en carbure remplaçables et non affûtantes.

Le couteau se compose d'un support, d'une plaque de coupe à un seul bord non affûtée et d'une pince à ressort. Sur la surface d'appui de la plaquette de coupe se trouve une saillie en forme de V, avec laquelle elle est installée dans la rainure en forme de V du siège du support. Lors de la fixation, la plaque coupante est pressée contre le côté de la surface de poussée de la douille. Les paramètres géométriques de la partie coupante assurent une bonne élimination des copeaux de la zone de coupe, ce qui est particulièrement important lors du traitement de pièces constituées de matériaux visqueux.

L'utilisation de plaquettes de coupe en alliages durs avec un revêtement résistant à l'usure assure une durabilité 2 à 4 fois accrue.

3. Les fraises à plaques de tronçonnage avec fixation mécanique de plaquettes de coupe en carbure remplaçables sans affûtage sont conçues pour effectuer des opérations de coupe principalement sur des machines universelles à commande manuelle. La fraise est constituée d'un bloc fixé dans le porte-outil de la machine, d'un porte-plaque et d'une plaque de coupe à double tranchant non affûtante, qui est fixée par une lame élastique du support. Les surfaces d'appui de la plaque coupante 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 le lobe 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 pendant la durée de vie moyenne standard, mais pour cela, le tranchant usé doit être affûté de 0,3 à 0,4 mm. Cette solution technique permet d'économiser du carbure.

Le support de plaque permet d'ajuster la valeur de sa saillie du bloc à la taille requise, ce qui rend le cutter plus polyvalent. La forme de la surface avant des plaquettes de coupe garantit une formation satisfaisante des copeaux et une bonne évacuation des copeaux lors du traitement de pièces en aciers divers dans une large plage d'avance.

4. Les fraises porte-rainures avec fixation mécanique de plaquettes de coupe en carbure remplaçables et affûtables sont conçues pour être utilisées sur les machines universelles et CNC. Ils sont principalement utilisés pour découper des rainures de dimensions précises. Des plaquettes en 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 assurées par affûtage. La largeur maximale du tranchant est de 4,8 mm. La fraise se compose d'un support, d'une plaque de coupe prismatique, d'une pince et d'un élément de poussée en forme de bloc et d'une vis de réglage. La surface d'appui de la plaque de coupe est réalisée selon un angle par rapport au côté, ce qui assure sa fixation contre les déplacements transversaux lorsqu'elle est fixée avec une pince. La projection du plateau de coupe après réaffûtage et sa fixation dès déplacement longitudinal est assurée par une vis de réglage.

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

5. Les fraises à rainurer avec fixation mécanique de plaquettes de coupe en carbure remplaçables et non affûtables se composent d'un support, d'une plaquette de coupe à double tranchant et d'une vis de serrage avec une rondelle. Les surfaces d'appui de la plaque coupante 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 plaque coupante est fixée par une vis qui interagit avec la partie supérieure de la douille formée par une fente dans le support.

La précision du positionnement et de la fixation de la plaque de coupe dès le déplacement longitudinal est assurée par la présence d'une surface de base de poussée dans la douille.

Le rapport entre la profondeur de la rainure découpée 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 le plateau de coupe assure une économie de carbure. La forme de la surface de coupe des plaquettes de coupe garantit une formation satisfaisante 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 types d'opérations de découpe et de rainurage.

Pour couper des filetages sur les tours, des fraises à plaques de carbure soudées sont utilisées conformément à GOST 18885-73, avec fixation mécanique des plaques de carbure.

La conception de la fraise avec fixation mécanique des plaques affûtées est similaire à la conception de la fraise à rainurer pour découper des rainures droites, la seule différence réside dans l'affûtage de la plaque de coupe avec un angle de profil au sommet égal à 59 (30) . Avec la largeur acceptée de la plaque utilisée, un pas de filetage coupé de 0,8 à 3,5 mm est assuré. Le meulage (affûtage) précis du profil de la partie coupante assure la réalisation de filetages coupés avec un degré de précision moyen.

Dans les fraises à fixation mécanique d'une plaque de coupe rhombique non affûtable, la géométrie requise de la partie coupante de la plaque est assurée par pressage et frittage. Pour une fixation fiable de la plaque de coupe dans la douille borgne du support, il y a une rainure en forme de V sur sa surface avant, destinée à la connexion avec la pince. Le pas des fils coupés varie de 2,5 à 6,0 mm.

Les filetages profilés spéciaux sur les tuyaux, raccords, raccords et serrures des équipements d'exploration pétrolière et géologique, en fonction du profil du filetage, sont découpés avec les fraises suivantes :

Préliminaire - couteaux équipés d'un SMP de forme triangulaire conformément à GOST 19043-80 et GOST 19044-80 ;

Le dernier est constitué de fraises équipées de plaques carrées ou triangulaires 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 multi-denté (jusqu'à cinq) sur un seul tranchant ; La plage de pas des filetages coupés est de 2,54 à 6,35 mm. Le nombre de courses de travail, selon le pas, est de 2 à 12.

Considérons un sous-système de fraises polyvalentes pour l'usinage sur des tours lourds et grands, des tours rotatifs et des tours à rouleaux, y compris les 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 pour l'ébauche jusqu'à 50 mm et une avance jusqu'à 10 mm/tr. Les fraises sont utilisées pour tourner, tailler, aléser de grands diamètres, couper et couper et traiter les 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, disposant de porte-outils conventionnels ;

TTP - pour les tours lourds avec porte-outils à plaques de machines CNC ;

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

Le groupe TTO propose deux types de fraises jusqu'à leur surface d'appui.

Un ensemble de blocs à changement rapide B1 (passage droit et gauche, poussée traversante, incision, etc.) est fixé au corps principal de K1. Ces blocs sont conçus pour l'usinage avec de grandes profondeurs de coupe (t= 12...40 mm), y compris l'ébauche et la coupe intermittente. Le corps auxiliaire K2 est conçu pour la fixation des fraises du groupe KTO (t=10...20 mm), ainsi que des fraises standards (t(8 mm).

Le groupe TTP propose trois types de corps d'outils en forme de L de différentes largeurs pour porte-outils à plaques, qui offrent un porte-à-faux minimal de la tête de coupe et une grande rigidité du support avec porte-outil. Sur le corps K4, des blocs B1 sont fixés pour les grandes profondeurs de coupe, sur le corps K5 - des fraises du groupe KTO pour les profondeurs de coupe moyennes et sur le corps K6 - des blocs B pour les petites profondeurs de coupe.

Diverses articulations de corps, blocs, fraises et plaques permettent d'obtenir, rien que pour une partie du sous-système, plus de 200 types d'outils pour diverses transitions avec différents angles principaux dans le plan et longueurs l de lames.

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

L'utilisation de fraises à plaques à épaulement, avec leur fixation et leur basement rationnels, permet une augmentation de l'avance de 20 à 40 % par rapport à la vitesse d'avance lors de l'usinage avec des fraises à plaque brasée (qui est 10 à 15 % plus élevée que aux meilleures découpeuses préfabriquées d'entreprises étrangères).

Pour les usinages semi-finis 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 assure un serrage fiable de cette plaque sur les surfaces d'appui et de poussée.

3. Matériaux d'outils

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 rapides. Les aciers à outils au carbone sont utilisés pour la fabrication d'outils fonctionnant à de faibles vitesses de coupe. Les couteaux, ciseaux, scies sont fabriqués à partir de nuances d'acier au carbone U9 et U10A, et les tarauds, limes, etc. pour le travail des métaux sont fabriqués à partir de U11, U11F, U12. La lettre U dans la nuance d'acier signifie que l'acier est au carbone, le chiffre après le. La lettre indique la teneur en carbone de l'acier en dixièmes de pour cent, et la lettre A signifie que l'acier est un acier au 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 une dureté élevée (HRC 60) lorsqu'il est soumis à un chauffage répété. Pour les aciers U10A - U13A, la résistance thermique est de 220 (C), donc la vitesse de coupe recommandée avec un outil fabriqué à partir de 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 (HVG), etc.

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

Les tarauds, filières et fraises sont fabriqués en acier de qualité X ; en acier 9ХС, ХГС

Forets, alésoirs, tarauds et filières ; en acier ХВ4, ХВ5 - forets, tarauds, alésoirs; en acier HVG - tarauds et alésoirs longs, filières, fraises profilées.

La résistance thermique des aciers à outils alliés atteint 250-260 (C et donc les vitesses de coupe autorisées pour eux sont 1,2 à 1,5 fois plus élevées que pour les aciers au carbone.

Les aciers rapides (fortement alliés) sont utilisés pour la fabrication de divers outils, mais le plus souvent de forets, de fraises et de 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 ont la même signification que dans les nuances d'acier allié.

Ces groupes d'aciers rapides diffèrent par leurs propriétés et leurs domaines d'application. Les aciers aux performances normales, ayant une dureté jusqu'à HRC65, une résistance à la chaleur jusqu'à 620 (C et une résistance à la flexion de 3 000 à 4 000 MPa, sont destinés au traitement des aciers au carbone et faiblement alliés avec une résistance à la traction jusqu'à 1 000 MPa, de la fonte grise et des aciers non ferreux. Les aciers à performances normales comprennent les nuances de tungstène R18, R12, R9, R9F5 et les nuances de tungstène-molybdène R6M3, R6M5, maintenant une dureté d'au moins HRC 62 jusqu'à une température de 620.

Les aciers rapides à haute performance, alliés au cobalt ou au vanadium, d'une dureté allant jusqu'à YRC 73-70 avec une résistance thermique de 730-650 (C et avec une résistance à la flexion de 250-280 MPa sont destinés à un traitement difficile- pour couper des aciers et des alliages avec une résistance à la traction supérieure à 1000 MPa, des 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 que par un alliage supplémentaire avec du zirconium, L'azote, le vanadium, le silicium et d'autres éléments. Les aciers rapides à productivité accrue comprennent 10R6M5K5, R2M6F2K8AE, R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4EV, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2, maintenant la dureté HRC 64 jusqu'à une température de 630-640. .

Les alliages durs sont divisés en métal-céramique et minéral-céramique ; ils sont produits sous forme de plaques de formes diverses. Les outils équipés de plaquettes en carbure permettent des vitesses de coupe plus élevées que les outils en acier rapide.

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

Les alliages de tungstène du groupe VK sont constitués de carbures de tungstène et de cobalt. Des alliages des nuances VK3, VK3M, VK4, VK6, VK60M, VK8, VK10M sont utilisés. La lettre B représente le carbure de tungstène, K représente le cobalt et le chiffre représente le pourcentage de cobalt (le reste est du carbure de tungstène). La lettre M à la fin de certaines nuances indique que l'alliage est à grain fin. Cette structure en 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 ainsi que 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 marques T5K10, T5K12, T14K8, T15K6, T30K4. La lettre T et son 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 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 des marques 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 fonctionnent dans des conditions de mise en œuvre particulièrement difficiles, lorsque l'utilisation d'autres matériaux d'outils n'est pas efficace.

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

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

Les alliages durs ont une résistance élevée à la chaleur. Les alliages de tungstène et de titane-carbure de 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 lors du traitement des aciers et 2700 m/min lors du traitement de l'aluminium). .

Les alliages tungstène-cobalt à grains particulièrement fins du groupe OM sont destinés au traitement de pièces en aciers et alliages inoxydables, résistants à la chaleur et autres difficiles à usiner : VK60OM - pour le traitement de finition, et les alliages VK10-OM et VK15-OM - pour la semi-finition et le dégrossissage. Le développement et l'amélioration ultérieurs des alliages pour le traitement de matériaux difficiles à usiner ont provoqué l'apparition d'alliages des marques VK10-KHOM et VK15-KHOM, 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, on utilise des films protecteurs. Les revêtements résistants à l'usure en carbures de titane appliqués sur la surface du carbure sous la forme d'une fine couche de 5 à 10 mm d'épaisseur sont largement utilisés. Dans ce cas, une couche à grains fins de carbure de titane est formée sur la surface des plaques de carbure, qui présente une dureté, une résistance à l'usure et une résistance chimique élevées à haute température. La durabilité des plaquettes en carbure revêtues est en moyenne 1,5 à 3 fois supérieure à la durabilité des plaquettes conventionnelles, la vitesse de coupe peut être augmentée de 25 à 80 % ; Dans des conditions de coupe sévères, où les plaquettes conventionnelles présentent des écailles et des écailles, l'efficacité des plaquettes revêtues est réduite.

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

A partir de matériaux minéraux-céramiques dont la majeure partie est de l'oxyde d'aluminium additionné d'éléments relativement rares : tungstène, titane, tantale et cobalt, les céramiques oxydes (blanches) des marques TsM-332, VO13 et VSh-75 sont courantes. Il se caractérise 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 (pour le tournage de finition de la fonte - jusqu'à 3700 m/min), qui sont 2 fois plus élevées que pour alliages durs. Actuellement, pour la fabrication d'outils de coupe, on utilise des céramiques de coupe (noires) de qualité 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 carbures de molybdène et de chrome et de liants 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. L'usinage de semi-finition et de finition de pièces en fonte grise malléable, en aciers difficiles à couper et en certains alliages de métaux non ferreux est réalisé à une vitesse de coupe de 435-1000 m/min sans fluide de coupe. Les céramiques de coupe sont très résistantes à la chaleur.

La céramique d'oxyde-nitrure est constituée de nitrures de silicium et de matériaux réfractaires avec inclusion d'oxyde d'aluminium et d'autres composants (silinite-R et cortinite ONT-20).

Silinit-R n'a pas une résistance inférieure à celle des céramiques minérales oxyde-carbure, mais a une plus grande dureté (HRA 94-96) et des propriétés stables à haute température.

Les aciers trempés et cimentés (HRC 40-67), les fontes à haute résistance, les alliages durs tels que 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 d'un diamètre de 3 à 6 mm. et une longueur de 4 à 5 mm à base de nitrure cubique de bore (elbor-R, cubonite-R, hexanite-R). En termes de dureté, le CBN-R est proche du diamant (86 000 MPa), et sa résistance thermique est 2 fois supérieure à la résistance thermique du diamant. Elbor-R est chimiquement inerte vis-à-vis des matériaux à base de fer. La résistance à la compression des polycristaux atteint 4000-5000 MPa, la résistance à la flexion 700 MPa, la résistance à la chaleur - 1350-1450 (C. Les matériaux abrasifs comprennent les qualités d'électrocorindon normales 14A, 15A et 16A, les qualités d'électrocorindon blanc 23A, 24A et 25A, les qualités de monocorindon 43A, Carbure de silicium vert nuances 63C et 64C et nuances noires 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 forme d'outils abrasifs (meules, pierres à aiguiser, papiers de verre, rubans, etc.) et de pâtes.

4. Affûtage des couteaux

Dans les entreprises de construction de machines, les outils sont généralement affûtés de manière centralisée. Cependant, il est parfois nécessaire d’affûter l’outil à la main.

Pour l'affûtage manuel des outils, des machines d'affûtage et de meulage sont utilisées, par exemple une machine modèle 3B633, composée d'une tête de meulage et d'un banc. Un moteur électrique à deux vitesses est intégré à la tête de meulage. Les meules sont fixées aux extrémités sortantes de l'arbre du rotor et sont recouvertes de carters dotés d'écrans de protection. La machine est équipée d'une table rotative ou d'un porte-outil pour l'installation de la fraise. La charpente abrite l'armoire électrique et le panneau de commande.

Les rectifieuses et rectifieuses, selon le but et la taille des meules, peuvent être divisées en trois groupes : les petites machines avec une meule d'un diamètre de 100-175 mm pour l'affûtage des petits outils, les machines moyennes avec une meule 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 couteaux, en fonction de leur conception et de leur type d'usure, sont affûtés sur l'avant, l'arrière ou les deux surfaces. Les fraises standard avec plaquettes en carbure ou en acier rapide sont le plus souvent affûtées sur toutes les surfaces de coupe. Dans certains cas, si les couteaux présentent une légère usure sur la surface avant, ils ne sont affûtés que sur la surface arrière.

Lors de l'affûtage sur des machines à affûter et à rectifier, la fraise est placée sur une table rotative ou un porte-outil et la surface à traiter est pressée manuellement contre la meule. Pour porter la meule uniformément, la fraise doit être déplacée le long d'une table ou d'un porte-outil par rapport à la surface de travail de la meule.

Lors de l'affûtage d'une fraise le long des surfaces arrière, la table ou le porte-outil est tourné selon un angle arrière donné et fixé à proximité immédiate de la meule. Le cutter est placé sur une table ou un porte-outil de manière à ce que le tranchant soit parallèle à la surface de travail du cercle. La surface avant de la fraise est le plus souvent affûtée avec la surface latérale du cercle, tandis que la fraise est montée sur le porte-outil de la surface latérale. La surface avant peut également être affûtée en utilisant la périphérie d'un cercle, mais cette méthode est moins pratique. Les fraises en acier rapide sont affûtées d'abord 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 selon un angle 2 à 3 supérieur à l'angle d'affûtage sur la plaque en carbure.

La qualité de l'affûtage dépend des qualifications de l'ouvrier effectuant l'affûtage et des caractéristiques des meules. À mesure que la force de pression de l'outil contre la meule augmente, la productivité du travail augmente, mais des brûlures et des fissures peuvent survenir. En règle générale, la force de serrage ne dépasse pas 20 à 30 N. Avec l'augmentation de l'avance longitudinale, le risque de formation de fissures diminue.

En règle générale, des meules de caractéristiques différentes sont installées sur une machine d'affûtage et de meulage, ce qui permet l'affûtage préliminaire et final de l'outil. Lors du pré-affûtage des outils en carbure, utiliser des meules en carbure de silicium (24A) de granulométrie 40, 25, 16 et de dureté CM2 et C1 sur liant céramique (K5) ; l'affûtage final (avec une tolérance de 0,1 à 0,3 mm) est effectué sur des meules abrasives diamantées, CBN et à grains fins avec un liant bakélite.

Lors du pré-affûtage d'outils à grande vitesse, des meules en électrocorindon (23A, 24A) avec une granulométrie de 40, 25, 16 et une dureté CM1, CM2 sur liant céramique (K5) sont utilisées. L'affûtage final (avec une tolérance de 0,1-0,3 mm) est réalisé avec des meules en électrocorindon (23A, 24A) ou monocorindon (43A, 45A) avec une granulométrie de 25, 16 et 12 et une dureté de M3, SM1, SM2 dans un liant non céramique (K5). La rugosité de surface de l'outil après affûtage préliminaire est de 2,5 à 0,63 microns, après affûtage final, elle est de 0,63 à 0,1 mm selon Ra.

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

Pour obtenir des surfaces de haute qualité (Ra = 0,32 (0,08 microns), il faut que le faux-rond du disque ou du cercle de finition ne dépasse pas 0,05 mm, et 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 imbibé de 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 disque. finir le disque avec le cutter sans le heurter ne fait qu'augmenter la consommation de pâte et accélérer l'usure du disque.

La vérification des angles d'affûtage de la fraise peut être effectuée à l'aide de gabarits et d'instruments.

Les forets sont affûtés le long de la surface arrière, lui donnant une forme incurvée pour garantir des angles arrière égaux dans n'importe quelle section des dents coupantes. Pour ce faire, le foret est pressé contre la meule et tourné en même temps. Tout d’abord, affûtez la surface proche du tranchant, puis la surface située à un grand angle arrière. Pour les forets en carbure, la plaque est d'abord affûtée, puis le corps du foret.

Bibliographie

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3. P.I.Yashcheritsyn et al. Fondamentaux des matériaux de coupe et des outils de coupe. Mn. : Lycée, 1981.

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Fraises pour tourner sur des machines CNC. 1

Différences entre les outils de tournage selon leur objectif. 1

Modèles de découpe de base. 4

Sous-système de coupe pour machines CNC. 7

Matériaux d'outils. 15

Affûtage des fraises. 23

Bibliographie. 28

Fraises pour tourner sur des machines CNC.

Les fraises de tournage sont conçues pour effectuer une grande variété d'opérations différentes sur les machines CNC, sur GPM et GPS, ainsi que sur les tours à commande manuelle.

Différences entre les outils de tournage selon leur objectif.

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

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

· pour le travail sur des tours et des machines rotatives lourdes et de grande taille ;

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

· pour travaux spéciaux (fraises pour traitement plasma-mécanique, façonnées).

Chacun des sous-systèmes a ses propres caractéristiques spécifiques, déterminées par de nombreux facteurs, principalement la conception de l'équipement, sa finalité technologique, etc. Le système de coupe repose sur des principes méthodologiques généraux et prévoit :

· développement (sélection) et unification de méthodes fiables de fixation de plaques remplaçables dans le support (y compris les fraises solides et composites, avec plaques soudées, préfabriquées) ;

· assurer un broyage et une élimination satisfaisants des copeaux de la zone de coupe ;

· précision de positionnement suffisamment élevée des sommets des plaques remplaçables (grâce à la création de bases précises de la douille) ;

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

· l'unification et la réduction maximale admissible (réduction à la valeur optimale des indicateurs techniques et économiques de la production industrielle et de l'application) du nombre de méthodes de fixation des plaques dans le support ;

· la possibilité d'utiliser toute la gamme et les dimensions des plaques de remplacement de production nationale et étrangère ;

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

· utilisation obligatoire de fixations spéciales (vis, broches, etc.) d'une précision et d'une fiabilité accrues ; développement de nouvelles formes et tailles de plaquettes de coupe, formes de leurs surfaces avant, garantissant un écrasement et une élimination satisfaisants des copeaux ;

· utiliser l'expérience des innovateurs et des inventeurs ;

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

· la possibilité d'utiliser des plaquettes en carbure composites (trouvées, solides, collées et autres connexions similaires) avec des blocs d'outils (porte-outils) en cas d'efficacité technique et économique incontestable ou l'impossibilité de concevoir une fraise dans une version préfabriquée (principalement pour les petites sections de porte-outils, certaines opérations d'alésage et de découpe, etc.).

Les sous-systèmes de conception de fraises sont créés sur la base d'un système de pratiques mondiales généralement accepté de formes de porte-outils et d'angles de 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 assure la mise en œuvre de toute la variété des transitions de tournage, des normes internationales (ISO 5910, 5909, etc.) et nationales sont prévues.

Modèles de découpe de base.

Actuellement, malgré la grande variété de conceptions et de modèles d'unités de fixation pour plaques polyédriques remplaçables dans les supports, les principaux fabricants étrangers de fraises utilisent un nombre très limité de méthodes de fixation 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 de séries légères et moyennes, quatre schémas de conception de base pour les unités de fixation SMP sont adoptés (désignation des fixations selon GOST 26476-85) :

· sans trou – avec pince (type C) ;

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

· goupille et pince (type M);

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

Les plaques sans trous sont fixées selon la méthode C. La conception est basée sur une conception largement utilisée dans les usines automobiles. Avec cette méthode de fixation, les plaquettes de coupe sont placées dans un support fermé le long de deux surfaces de base et pressées par le haut sur la surface d'appui à l'aide d'une pince. Le retrait rapide des plaques est assuré par une vis différentielle. La plaque de support en carbure est fixée avec une vis au porte-fraise ou une douille à ressort fendu.

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

Il est à noter que les SMP d'angle de dépouille ont 2 fois plus d'arêtes coupantes que les SMP d'angle de dépouille. Sur la surface avant du SMP avec un angle arrière se trouvent des rainures brise-copeaux pour écraser et éliminer les copeaux de drainage. Lors de l'utilisation de SMP sans angle de dépouille, des brise-copeaux aériens sont utilisés.

Les fraises avec plaque de base sont largement utilisées pour le tournage et l'alésage ; fraises sans plaque de support - pour percer de petits trous et tourner sur des machines de série légère (section h [ b porte-fraise 12 x 12...16 x 16 mm). Le fonctionnement des fraises a montré que les fraises équipées de brise-copeaux en carbure ont fait leurs preuves lorsqu'elles travaillent sur des machines universelles et spéciales dans le cadre d'une production à grande échelle et en série.

Dans de tels couteaux, vous pouvez utiliser du SMP en alliage dur, en céramique, etc.

Les fraises avec SMP à angles positifs permettent de réduire les forces de coupe, elles sont donc recommandées pour le traitement de pièces non rigides. Ces fraises peuvent également être utilisées avec des brise-copeaux aériens.

Pour le tournage extérieur et l'alésage des fraises avec serrage selon la méthode C, on utilise des SMP carrés, triangulaires, rhombiques, ainsi que des plaques de parallélogramme de type KNUX avec fixation avec une pince de forme spéciale. Le SMP avec un trou cylindrique central est fixé avec un mécanisme à levier selon la méthode P et une fixation par coin modernisée (interception de coin) selon la méthode M. La fixation avec un mécanisme à levier est la plus rationnelle pour les fraises avec une section de support de 20 x 20. à 40 x 40 mm. Cette conception est utilisée efficacement sur les machines CNC. Une conception originale nationale du mécanisme à levier a été développée, qui correspond aux meilleures normes mondiales et, en termes d'objectif, est complètement unifiée avec les conceptions de fraises produites dans certaines grandes usines de construction de machines de l'industrie nationale et avec les outils produits. à l'étranger.

Le SMP repose dans une douille fermée du support, et un levier entraîné par une vis le tire vers les deux parois latérales de la douille et le plaque solidement contre le support. La plaque de support est fixée avec un manchon fendu. La conception de l'unité de fixation offre la possibilité de faire pivoter ou de changer rapidement et précisément 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 de surface avant complexe, qui garantit un bon broyage des copeaux dans une large gamme d'avances et de profondeurs de coupe.

Pour l'usinage des contours sur les machines avec CNC, GPM et GPS, qui permet de tourner plusieurs surfaces d'une pièce en une seule course de travail, des fraises avec SMP rhombique (e = 80° et 55°) sont utilisées. Les lots industriels de fraises avec un levier en forme de L pour le tournage externe et l'alésage sont largement utilisés dans la production de masse par les usines d'outils du ministère des Machines-outils et de l'Industrie ; ils sont produits conformément aux normes TU2-035-892 et GOST 26613-85.

Sous-système de coupe 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 par coin modernisée avec une pince à coin SMP (méthode M) a été développée. La cale presse le SMP non seulement contre la goupille sur laquelle il est installé avec le trou central, mais également contre la plaque de support. Avec cette fixation du SMP, le tranchant auxiliaire reste ouvert.

Un sous-système de fraises de tournage, de coupe et de rainurage pour les machines CNC et GPM a également été développé, qui comprend les fraises suivantes.

1. Outils de coupe de haute fiabilité avec inserts en carbure brasé. Ils se distinguent des outils de coupe produits conformément à GOST 18884-73 par :

· précision de fabrication accrue et position relative des surfaces de 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 de support par de l'acier 35KhGSA ou 30KhGSA éliminent pratiquement les fissures lors du soudage, ce qui réduira la consommation de fraises d'environ 3 à 4 fois ;

· une qualité et une précision accrues de l'affûtage des couteaux réduisent les coûts pour le consommateur pour l'affûtage primaire de 0,3 à 0,4 roubles ;

· apparence améliorée.

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

2. Support de fraises avec fixation mécanique de plaquettes de coupe en carbure remplaçables et non affûtantes.

Le couteau se compose d'un support, d'une plaque de coupe à un seul bord non affûtée et d'une pince à ressort. Sur la surface d'appui de la plaquette de coupe se trouve une saillie en forme de V, avec laquelle elle est installée dans la rainure en forme de V du siège du support. Lors de la fixation, la plaque coupante est pressée contre le côté de la surface de poussée de la douille. Les paramètres géométriques de la partie coupante assurent une bonne élimination des copeaux de la zone de coupe, ce qui est particulièrement important lors du traitement de pièces constituées de matériaux visqueux.

L'utilisation de plaquettes de coupe en alliages durs avec un revêtement résistant à l'usure assure une durabilité 2 à 4 fois accrue.

3. Les fraises à plaques de tronçonnage avec fixation mécanique de plaquettes de coupe en carbure remplaçables sans affûtage sont conçues pour effectuer des opérations de coupe principalement sur des machines universelles à commande manuelle. La fraise est constituée d'un bloc fixé dans le porte-outil de la machine, d'un porte-plaque et d'une plaque de coupe à double tranchant non affûtante, qui est fixée par une lame élastique du support. Les surfaces d'appui de la plaque coupante 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 le lobe élastique du support.

Les machines CNC utilisent des outils de coupe à usage général, c'est-à-dire des outils généralement utilisés sur des machines à commande manuelle. Cependant, les outils destinés à être utilisés dans les machines CNC sont soumis à des exigences accrues en matière de rigidité, d'interchangeabilité, de qualité d'affûtage, de résistance à l'usure, etc.

Pour fixer l'outil, des porte-outils et des mandrins de coupe sont utilisés. L'outil de coupe est ajusté en changeant sa position dans le porte-outil. Si des mandrins de coupe sont fixés dans le support de la machine ou dans la tête de la tourelle, des plaquettes de coupe de petite taille ajustées à la taille y sont installées (Fig. 124).

Riz. 124. Inserts avec taille A prédéfinie

Actuellement, la plupart des machines modernes utilisent des porte-outils (blocs de coupe) pour fixer les couteaux, car dans ce cas, aucun outil de coupe spécial n'est nécessaire et vous pouvez travailler avec des couteaux ordinaires (Fig. 125).

Riz. 125.

Parmi les exigences les plus importantes pour la découpe de blocs, il convient de noter l'installation précise et stable du bloc dans le support de la machine (la répétabilité de l'installation doit être comprise entre 0,001 et 0,003 mm) et le faible poids du bloc. Les surfaces de montage des blocs de coupe sont le plus souvent des prismes et des crémaillères.

Les machines CNC utilisent souvent des fraises avec fixation mécanique de plaquettes multifacettes, non affûtables et à changement rapide en carbure (Fig. 126).

Riz. 126. Fraises préfabriquées avec fixation mécanique de plaquettes en carbure non rectifiables: 1 - tige, 2 - plaque en carbure, 3 - cale, 4 - vis de serrage à cale. 5 — goupille de positionnement, 6 — revêtement en carbure

La particularité des plaques non affûtables est que pendant le fonctionnement, il n'est pas nécessaire de les affûter. Une fois qu'un tranchant est devenu émoussé, il est nécessaire de dérouler la plaque en introduisant l'autre tranchant dans l'ouvrage. Lorsque la lame tourne, le haut du tranchant peut prendre une position qui diffère de la précédente jusqu'à 0,2 mm. Pour éviter des défauts lors de la rotation du plateau, il est nécessaire d'introduire un réglage de la position initiale du support sur le panneau de commande de la machine. À l'aide de correcteurs de position, les dimensions sont obtenues dans la plage de tolérance sans retirer le bloc de coupe de la machine pour le réglage dans le montage. Vous pouvez travailler avec une seule tige en remplaçant uniquement les plaques de carbure.

Lors de l'usinage sur une machine CNC, les modes programmés peuvent s'accompagner de phénomènes indésirables, par exemple, lors du tournage, des copeaux de drainage se forment, difficiles à éliminer de la fraise et peuvent provoquer la rupture de la plaquette de coupe. A l'aide de correcteurs d'alimentation, il est nécessaire d'augmenter sa valeur et d'obtenir un broyage des copeaux. Si la rugosité est inférieure aux exigences du dessin, elle peut alors être réduite en réduisant la vitesse d'avance. Dans ce cas, il est nécessaire de vérifier l'installation du tranchant de la fraise par rapport à l'axe de la machine. La découpe s'accompagne parfois d'un son spécifique (bourdonnement ou sifflement) ou d'un motif sur la surface usinée, qui résulte des vibrations dans la zone de découpe. Les vibrations peuvent être amorties en augmentant l'avance ou en modifiant la vitesse de coupe.

Riz. 127. Outils CNC:

a - perceuse, b - fraise

Pour traitement trous sur les machines CNC Des forets, des fraises et des alésoirs sont utilisés, tous deux de conception habituelle et dotés d'une tige cylindrique, d'un tournevis et d'une vis pour régler leur portée (Fig. 127). Pour la finition des trous d'un diamètre supérieur à 20 mm, des barres d'alésage à réglage micrométrique sont utilisées. La fraise 1 est montée dans un manchon 3, dans lequel elle peut effectuer un mouvement de translation à l'aide d'un écrou à molette 2 par rapport au mandrin 4 (Fig. 128).

Riz. 128.

Le changement d'outil dans les machines CNC à tête de tourelle s'effectue automatiquement. Conformément au programme de contrôle, une fois la coupe terminée, l'outil est retiré de la pièce, remplacé, puis ramené à sa position d'origine. De plus, l'outil est d'abord amené rapidement dans la zone de coupe, puis l'avance est effectuée à la vitesse de fonctionnement.

Les outils et accessoires fixés dans les trous des têtes de tourelle des machines CNC ne doivent pas présenter de dommages (rayures, entailles, marques) sur les tiges.

Pour commencer, tenons compte du fait que le travail sur les machines CNC est effectué avec des outils de coupe à usage général (c'est-à-dire qu'un tel outil est utilisé sur des machines à commande manuelle). Mais tout n'est pas si simple, car si un outil est utilisé sur des machines CNC, il doit répondre aux exigences suivantes : avoir une qualité d'affûtage élevée, être interchangeable et répondre à des exigences accrues de rigidité et de résistance à l'usure.

Un type d’outil de coupe est un cutter. Ainsi, un tourneur peut effectuer de nombreuses opérations, y compris sur des machines CNC. Et bien sûr, les outils de tournage ont des objectifs différents.

Ainsi, les sous-systèmes suivants ont été identifiés :

Tourneurs réalisant des opérations telles que tournage, filetage, alésage, rainurage, découpe sur machines de moyennes et légères séries ;

Fraises tournantes effectuant des travaux spéciaux (par exemple, une fraise de forme ou une fraise pour le traitement plasma-mécanique) ;

Les fraises de tour, qui sont installées sur des machines lourdes, rotatives et de grande taille ;

Fraises de tour montées sur tunneliers et machines multitâches.

Sous-système de coupe pour machines CNC.

Examinons de plus près le sous-système de coupe pour les machines CNC. Par exemple, une fraise dotée d'une fixation par coin modernisée SMP - une pince à coin - est utilisée pour effectuer des opérations préliminaires et finales sur des machines universelles. L'essentiel est d'appuyer le SMP avec une cale sur la goupille et sur la plaque de support. Disposant d'une telle fixation, on peut observer un tranchant auxiliaire ouvert.

Examinons maintenant les sous-systèmes de fraises qui composent les fraises à rainurer et les fraises tournantes.

Ainsi, en fonction des caractéristiques structurelles, la fraise peut être :

1. Porte-tronçons, dans lequel sont fixées mécaniquement des plaquettes de coupe en carbure remplaçables et non affûtées.

Ce cutter a dans sa structure : une pince à ressort, une plaque de coupe à un seul bord non affûtée et un support.

Afin d'installer la plaque de coupe dans la rainure en forme de V de la douille de support, une saillie en forme de V est nécessaire directement sur la surface d'appui de cette même plaque.

Je voudrais également noter que si les plaquettes de coupe sont constituées d'alliages durs avec un revêtement résistant à l'usure, la durabilité augmente de 2 à 3 fois.

2. Couper en ayant des plaques de carbure soudées.

Ici, ils utilisent déjà de nouvelles marques de soudures (y compris à trois couches) pour la fabrication. Et le support peut être fabriqué en acier 35KhGSA ou 30KhGSA, ce qui réduit considérablement, ou plutôt élimine pratiquement, les fissures lors du soudage. Ainsi, la consommation de couteaux est réduite de 3 à 4 fois.

Une très bonne qualité et précision d'affûtage entraînent une réduction du coût de l'affûtage primaire (d'environ 0,3 à 0,4 roubles).

3. Support de rainure, dans lequel sont fixées mécaniquement des plaquettes de coupe en carbure remplaçables et réaffûtables.

D'après le nom, il est clair qu'une telle fraise doit être utilisée pour découper une rainure (avec des dimensions exactes). L'élément de coupe n'est rien de plus qu'une plaque en carbure fabriquée conformément à GOST 2209-83. La structure de ce cutter comprend : un support, une plaque de coupe (dont la forme est prismatique), un élément de poussée (qui ressemble à un cracker), une vis de réglage et une pince.

Pour éviter les déplacements transversaux de la surface d'appui de la plaque de coupe, celle-ci (la plaque) est inclinée par rapport au côté et elle est fixée avec une pince. La vis de réglage assure l'extension de la plaque de coupe après réaffûtage, et fixe ensuite cette même plaque, évitant ainsi un déplacement longitudinal.

La base de cette conception a été la sortie de fraises à rainurer, qui permettent le traitement de rainures filetées internes, angulaires et droites et de rainures externes angulaires et droites.

Eh bien, il convient de noter qu’un fonctionnement rationnel implique au moins 20 réaffûtages.

4. Plaque de coupe comportant des plaques de coupe en carbure remplaçables.

(Mais un tel coupeur est principalement applicable aux machines universelles à commande manuelle)

Une telle fraise comporte dans sa structure : un bloc (qui est fixé dans le porte-outil), une plaque de coupe à double tranchant non affûtante, qui est fixée par une lame élastique du support, et un porte-plaque.

Le cutter devient plus polyvalent car le porte-plaque permet d'ajuster les indicateurs de sa sortie du bloc à une taille donnée.

5. Rainure dans laquelle sont fixées mécaniquement des plaquettes de coupe en carbure remplaçables et non affûtables.

Ce type de fraise a dans sa structure : un support, une vis de serrage avec une rondelle, et une plaque de coupe à double tranchant. La plaque de coupe est fixée avec une vis. Quant à la présence de deux tranchants, cela permet d'économiser du carbure.

En outre, il convient de noter le sous-système de fraises polyvalentes, composé de fraises préfabriquées qui permettent l'ébauche, la semi-finition et le tournage de finition de pièces en fonte et en acier.

Ainsi, les pièces peuvent être tournées, rognées, traitées, rainurées et alésées.

Le sous-système comprend un petit nombre de groupes :

BTT

La fraise de ce groupe est installée sur des tours lourds (diamètre de la pièce 1250 - 4000 mm) et sur des machines rotatives (diamètre de la pièce 3200 - 12000 mm), qui disposent de porte-outils conventionnels.

CCI

La fraise de ce groupe est installée sur des tours lourds équipés de porte-outils à plaques de machines CNC.

OMS

La fraise de ce groupe est installée sur de grands tours (diamètre de la pièce 800 - 1000 mm), dotés de porte-outils standard, et sur des machines rotatives (diamètre de la pièce 1600 - 2800 mm).

Il est nécessaire d'améliorer la qualité des outils de coupe de toutes les manières possibles, notamment en utilisant l'expérience des inventeurs, en développant de nouvelles méthodes de fixation et de changement de plaques et en utilisant des technologies de pointe pour augmenter la productivité du travail.