Matériaux courants pour les fraises à dégagement de collet

Les fraises à collet soulagé utilisent principalement les mêmes matériaux que les fraises standard, mais en tenant compte de la section réduite du collet :

• Carbure de tungstène :
• Grades : Le choix le plus courant. Les différentes nuances de carbure offrent un équilibre entre dureté, résistance à l'usure et ténacité. Les fraises à collet soulagé peuvent utiliser des nuances légèrement plus dures que les fraises standard pour tenir compte de la section transversale réduite du collet.
• Avantages : Excellente résistance à l'usure, dureté à chaud et performances dans l'usinage à grande vitesse. Elles traitent une large gamme de matériaux, y compris les aciers trempés et les alliages abrasifs.
• Limites : Coût plus élevé que l'acier rapide et risque d'écaillage s'il n'est pas utilisé dans des installations rigides.
• Aciers rapides (HSS) :
• Types : M2, M7, T15, et les qualités contenant du cobalt telles que M35 et M42 peuvent être utilisées dans des applications spéciales.
• Avantages : Bonne ténacité et bon rapport coût-efficacité pour les scénarios à faible demande ou l'usinage de matériaux plus tendres.
• Limites : La résistance à l'usure et la dureté à chaud sont inférieures à celles du carbure, ce qui limite leur utilisation pour l'usinage à grande vitesse ou l'usinage de matériaux abrasifs.

Facteurs influençant la sélection des matériaux

• Matériau de la pièce : La dureté, la ténacité et l'abrasivité du matériau à usiner sont les principaux facteurs à prendre en compte.
• Volume de production : Les volumes de production plus importants favorisent souvent la durée de vie prolongée des outils en carbure, ce qui justifie leur coût.
• Rigidité de l'usinage : Le carbure peut mieux utiliser ses performances supérieures dans des installations rigides qui minimisent le risque d'écaillage, qui est légèrement plus élevé avec les fraises à dépouille.
• Application spécifique : La finition de surface souhaitée, les vitesses de coupe, la profondeur de coupe et la complexité de la caractéristique influencent le choix du matériau.

L'expertise de Baucor en matière de matériaux

Même si Baucor ne fabrique pas directement de fraises à queue à dépouille, sa connaissance approfondie des matériaux des outils de coupe peut s'avérer précieuse :

• Consultation sur les matériaux : Nous pouvons conseiller les fabricants sur le choix du matériau idéal pour les fraises à queue à dépouille en fonction des besoins spécifiques de l'application.

Accent mis sur la performance : Nous comprenons l'impact de la sélection des matériaux sur les résultats d'usinage et la durée de vie de l'outil, même avec la complexité supplémentaire de la dépouille.

Options de revêtement courantes

Les mêmes revêtements que ceux utilisés sur les fraises standard peuvent apporter des avantages significatifs aux fraises à dégagement de col :

• TiN (nitrure de titane) : Revêtement polyvalent de couleur or offrant des améliorations générales de la dureté et de la résistance à l'usure.
• TiCN (carbonitrure de titane) : Une alternative plus dure et plus lisse au TiN, améliorant la résistance à l'usure et l'écoulement des copeaux.
• TiAlN (nitrure d'aluminium et de titane) : Fournit une excellente dureté à chaud et une résistance à l'oxydation, idéal pour l'usinage à grande vitesse de matériaux plus durs et lorsque l'accumulation de chaleur est un problème.
• AlTiN (nitrure d'aluminium et de titane) : Similaire au TiAlN avec une dureté et une résistance à l'oxydation encore plus grandes, adapté à l'usinage de matériaux très durs ou à des applications exigeantes.
• Carbone semblable à un diamant (DLC) : Peut être utilisé sur les fraises à collet en carbure, offrant une dureté extrême et une très faible friction pour des applications spécialisées, en particulier avec des matériaux non ferreux.
• Revêtements multicouches : La combinaison de différents revêtements en couches permet d'adapter davantage les caractéristiques de performance.

Facteurs à prendre en compte

• Rentabilité : Les revêtements augmentent les coûts. Leurs avantages devraient l'emporter sur ceux-ci pour les fraises à collet soulagé, en particulier lorsque l'allongement de la durée de vie de l'outil et les performances dans les matériaux difficiles sont essentiels.
• Matériau de la pièce : Le matériau usiné est crucial. Les revêtements offrent le plus d'avantages lors de l'usinage de matériaux durs et abrasifs.

Géométrie : Le revêtement de géométries complexes, y compris la transition entre le col et les goujures de coupe, peut être un défi. Une répartition inégale du revêtement peut avoir un effet négatif sur les performances.

Les fraises en bout à dégagement de col excellent dans les applications où leur dégagement supplémentaire offre un avantage certain :

Fabrication de moules et de matrices :

• Création de poches ou de cavités profondes dans les moules et les matrices.
• Usinage de formes et de contours 3D complexes où les fraises en bout standard manqueraient de dégagement.

Aéronautique et automobile :

Usinage de composants avec des poches profondes, des caractéristiques complexes ou des surfaces sculptées où le dégagement du col permet à l'outil d'atteindre sans interférence.

• Usinage général :
• Opérations de rainurage ou de poches profondes.
• Tâches de profilage et de contournage pour lesquelles une fraise standard frotterait contre les parois de la pièce.

Pourquoi les fraises à dépouille de collet sont-elles essentielles ?

• Coupes profondes : Le dégagement du col permet d'usiner des caractéristiques plus profondes sans que la queue ou le porte-outil n'entre en collision avec la pièce à usiner.
• Profils complexes : Le dégagement supplémentaire permet d'usiner des caractéristiques courbes, angulaires ou complexes que les fraises en bout standard ne pourraient pas atteindre.

Réduction des bris d'outils : Les fraises à queue à dépouille peuvent subir une diminution des charges latérales, ce qui réduit potentiellement le risque de rupture dans les coupes exigeantes.

Secteurs clés utilisant des fraises à dégagement de collet

Les fraises à dégagement de col sont des outils indispensables dans les industries où la précision, la capacité à usiner des caractéristiques profondes et des profils complexes sont essentiels :

Fabrication de moules et de matrices : Une industrie clé pour les fraises à queue à dépouille, utilisées pour :

• l'usinage de poches, de cavités et de canaux profonds et complexes dans les moules et les matrices.
• Créer des formes et des contours complexes en 3D où le dégagement est essentiel.
• Obtenir des finitions de surface lisses dans les caractéristiques profondes.

Fabrication aérospatiale :

• Création de poches profondes, de surfaces sculptées et de caractéristiques complexes que l'on retrouve souvent dans les composants aérospatiaux.
• Usinage d'alliages aérospatiaux durs et de géométries de pièces exigeantes où la dépouille est essentielle.

Fabrication automobile :

Usinage de caractéristiques ou de poches profondes dans les composants de moteur, les panneaux de carrosserie, etc.

Création de profils complexes et de surfaces sculptées.

• Usinage général :
• Bien que moins fréquentes que dans les industries ci-dessus, les fraises à dégagement de col sont utilisées dans les ateliers d'usinage général pour les tâches de rainurage, de poches et de profilage profonds que les fraises à dégagement de col standard n'atteignent pas.

Pourquoi les fraises à queue à dégagement du col sont-elles préférées ?

• Capacité de profondeur accrue : La dépouille du col permet d'usiner des caractéristiques plus profondes sans interférence de l'outil ou de la pièce.
• Flexibilité du profil : Facilite l'usinage des courbes, des angles et des formes complexes que les fraises en bout standard ne peuvent pas atteindre.

Durée de vie et performance de l'outil : Les fraises à dépouille de col peuvent parfois subir des charges latérales réduites, ce qui peut améliorer la durée de vie de l'outil et les performances de coupe dans les matériaux difficiles.

Les fraises à dépouille sont principalement utilisées dans les machines CNC pour leur précision et leur capacité à exécuter des parcours d'outils complexes qui utilisent le profil dépouillé de l'outil :

• Centres d'usinage CNC : Le type de machine le plus courant pour les fraises à dépouille.
• Fraiseuses à 3 axes : Elles conviennent pour les poches profondes de base ou le profilage lorsque la dépouille du col permet de dégager l'outil.
• Fraiseuses à 4 et 5 axes : Elles offrent des axes de rotation supplémentaires, ce qui permet de réaliser des formes encore plus complexes, des caractéristiques profondes et des usinages en angle qui bénéficient de la dépouille du col.

Facteurs de sélection des machines

• Complexité de la pièce : La complexité de la caractéristique nécessitant la dépouille du col et le nombre d'axes nécessaires déterminent le type de machine (3 axes ou multi-axes).
• Matériau de la pièce : Les matériaux plus durs peuvent nécessiter des machines plus robustes et plus rigides pour supporter les forces de coupe, même avec une section transversale légèrement réduite au niveau du dégagement du col.
• Tolérances : Les tolérances serrées favorisent souvent les centres d'usinage CNC pour leur précision, leur exactitude et leur contrôle.

Volume de production : Une production spécialisée et en grande quantité peut justifier des installations dédiées et optimisées pour les opérations de fraisage en bout avec dépouille du col, bien que cela soit moins courant.

En tant que leader mondial de l'usinage de précision, Baucor comprend que l'obtention de résultats optimaux avec les fraises à dépouille de col implique plus qu'un simple outil de qualité supérieure. Bien que les fraises à dépouille de collet spécialisées ne fassent pas partie de nos offres de base, voici comment nous pourrions soutenir ce secteur :

• Consultation sur les matériaux : Nous guidons les fabricants et les utilisateurs sur les matériaux idéaux (nuances de carbure, etc.) en fonction des matériaux des pièces à usiner, des exigences de performance et des volumes de production.
• Optimisation de la géométrie : Les ingénieurs de Baucor peuvent donner des conseils sur des éléments tels que :
• La sélection du diamètre et de la longueur du col pour l'application prévue et le dégagement optimal.
• La conception de la goujure et l'angle d'hélice pour une coupe efficace et l'évacuation des copeaux sur divers matériaux.
• Géométrie de l'arête de coupe pour une performance optimale dans des matériaux spécifiques, compte tenu de la section transversale légèrement réduite derrière le col.
• Expertise en matière de revêtement : Nous donnons des conseils sur l'adéquation des revêtements (TiN, TiAlN, DLC, etc.) pour améliorer la résistance à l'usure, la durée de vie de l'outil et les performances dans des scénarios d'usinage spécifiques avec des fraises à queue à dépouille.
• Soutien aux processus d'usinage : Notre connaissance des processus d'enlèvement de matière nous aide à suggérer des techniques ou des modifications d'outils qui optimisent l'efficacité et les résultats lors de l'utilisation de fraises à dépouille.
• Accent sur la précision : L'importance que Baucor accorde à la qualité se traduit par un soutien aux fabricants dans la conception de fraises à dépouille de collet qui répondent aux normes rigoureuses de nos clients.

Baucor : Vos spécialistes de la performance des fraises à collet soulagé

En vous associant à Baucor, vous pouvez accéder à :

• Des décennies d'expertise en usinage : Notre compréhension des principes des outils de coupe peut être adaptée aux défis uniques de l'usinage avec des fraises à dégagement de col.
• Approche axée sur le rendement : Nous nous concentrons sur les résultats dont vous avez besoin - augmentation de la durée de vie de l'outil, usinage plus rapide, finitions plus lisses, tolérances plus serrées - pour améliorer l'efficacité globale.

Esprit de collaboration : Nous travaillons en étroite collaboration avec vous pour développer les solutions de fraises à dépouille idéales pour vos besoins spécifiques.

Principaux éléments de conception et considérations

Diamètre de coupe : Le diamètre à l'extrémité de la coupe détermine la plus petite taille de caractéristique que l'outil peut créer.

Diamètre du col : Détermine la quantité de jeu. Il doit être nettement inférieur au diamètre de coupe, mais suffisamment grand pour maintenir la résistance.

Longueur du col : Détermine la profondeur supplémentaire que l'outil peut atteindre par rapport à une fraise standard.

Transition : La transition entre le diamètre de coupe et le col doit être lisse pour éviter les concentrations de contraintes.

Cannelures :

• Nombre de goujures : Influence la charge de copeaux et la douceur de la coupe. Un plus grand nombre de goujures est généralement préférable pour les matériaux plus durs, mais peut limiter la résistance des fraises à collet.
• Angle d'hélice : Influence l'évacuation des copeaux et l'action de coupe.

Géométrie du tranchant :

Angles de coupe : On utilise souvent des angles de coupe neutres ou légèrement positifs, optimisés pour les matériaux de la pièce à usiner.

Angles de dépouille : Ils assurent le dégagement et empêchent les frottements.

• Conception de la queue : Assure une bonne adaptation et une bonne rigidité dans le support de la machine-outil. Les types les plus courants sont les queues droites et les queues Weldon.
• Matériau : Le carbure de tungstène (différentes qualités) est standard pour sa résistance à l'usure et sa rigidité. L'acier rapide peut être utilisé dans des applications spéciales avec des matériaux plus tendres, mais le dégagement du col peut nécessiter une nuance légèrement plus dure.

Facteurs de conception influencés par l'application

• Matériau de la pièce : Les matériaux plus durs nécessitent des nuances de carbure plus dures, éventuellement des revêtements différents, et peuvent nécessiter des géométries ajustées pour maintenir la résistance avec le dégagement du col.
• Complexité des caractéristiques : La forme et la profondeur des caractéristiques influencent le diamètre de coupe, le diamètre du col et la longueur du col.
• Exigences de tolérance : Des tolérances serrées peuvent nécessiter des géométries et des matériaux spécifiques, ainsi qu'une attention particulière à la rigidité de la machine.
• Volume de production : Influence le choix des matériaux et des revêtements pour optimiser la durée de vie de l'outil et la rentabilité dans un environnement de production donné.