Matériaux courants pour les fraises coniques

Carbure de tungstène :

• Grades : Le choix le plus courant. Les différentes nuances de carbure offrent un équilibre de dureté, de résistance à l'usure et de ténacité optimisé pour différents matériaux de pièces à usiner. Les fraises coniques peuvent utiliser des nuances légèrement plus dures que les fraises standard pour s'adapter aux contraintes de leur forme.
• 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.

Métal en poudre (PM) :

• Types : L'acier rapide en poudre offre des avantages par rapport à l'acier rapide produit de manière traditionnelle.
• Avantages : La structure granulaire plus fine améliore la ténacité, la résistance à l'usure et l'aptitude au meulage par rapport à l'acier rapide standard.
• Limites : Coût relativement plus élevé par rapport à l'acier rapide conventionnel.

Facteurs influençant le choix du matériau

• Matériau de la pièce à usiner : 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 élevés 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.
• Application spécifique : La finition de surface souhaitée, les vitesses de coupe et la complexité du contour conique peuvent influencer le choix du matériau.

Options de revêtement courantes

• 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 dans des matériaux plus durs et pour les fraises coniques où l'accumulation de chaleur peut être 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 au diamant (DLC) : Peut être utilisé sur les fraises coniques 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 considération

• Rentabilité : Les revêtements augmentent les coûts. Leurs avantages devraient l'emporter pour les fraises coniques, en particulier lorsque la durée de vie de l'outil et les performances dans les matériaux difficiles sont essentielles.
• 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 de fraises coniques peut s'avérer difficile. Une répartition inégale du revêtement peut avoir un effet négatif sur les performances.

Les fraises coniques excellent dans les applications où leur forme unique présente des avantages :

Fabrication de moules et de matrices :

• Création de fentes avec des parois latérales inclinées dans les moules ou les matrices.
• Usinage de formes et de contours 3D complexes nécessitant un profil conique.
• Finition des moules avec des tolérances serrées et des finitions de surface lisses sur les caractéristiques angulaires.

Aéronautique et automobile :

Usinage de fentes angulaires ou élargissement de fentes existantes dans des composants complexes.

Création de surfaces sculptées avec des transitions douces lorsque la conicité facilite l'usinage.

• Usinage général :
• Finition de parois latérales angulaires dans une variété de matériaux
• Élargissement de fentes ou de poches
• Chanfreinage à des angles spécifiques

Pourquoi les fraises coniques sont-elles essentielles ?

• Usinage en angle : Le profil conique permet de créer des caractéristiques angulaires que les fraises plates standard ne peuvent pas réaliser.
• Dégagement : La conicité permet de réaliser des coupes plus profondes avec des parois latérales inclinées.
• Finition : les fraises coniques peuvent être utilisées pour les opérations d'ébauche et de finition, en fonction de la taille de l'outil et de l'état de surface souhaité.

Secteurs clés utilisant des fraises coniques

Les fraises coniques sont des outils indispensables dans les industries où la précision, la capacité à usiner des caractéristiques angulaires et des parois latérales complexes sont essentielles :

Fabrication de moules et de matrices : Une industrie clé pour les fraises à bout conique, utilisées pour :

• Créer des moules complexes pour les plastiques, les composites, le moulage sous pression, etc. où les caractéristiques angulaires sont courantes.
• Usiner des fentes et des poches précises avec des parois latérales inclinées dans les moules ou les matrices.
• Obtenir des finitions de surface lisses sur des surfaces de moules complexes et angulaires.

Fabrication aérospatiale :

• Création de fentes angulaires, de poches et de surfaces sculptées avec des tolérances serrées.
• Usinage d'alliages aérospatiaux durs et de géométries de pièces exigeantes où la conicité est essentielle.

Fabrication automobile :

Usinage de surfaces sculptées, de courbes complexes et de caractéristiques angulaires que l'on trouve dans les composants des moteurs, les panneaux de carrosserie, etc.

Élargissement de fentes ou de poches existantes à des angles spécifiques.

Usinage général :

• Bien que moins fréquentes que dans les industries ci-dessus, les fraises à bout conique sont utilisées dans les ateliers d'usinage général pour la finition des parois latérales angulaires, l'élargissement des fentes et les tâches de chanfreinage uniques.

Pourquoi les fraises coniques sont-elles préférées ?

• Caractéristiques angulaires : La conception conique est particulièrement adaptée à l'usinage des fentes, des parois latérales et des surfaces avec des angles que les fraises en bout standard ne peuvent pas créer.
• Dégagement : Le cône permet de réaliser des coupes plus profondes et des usinages angulaires plus complexes.
• Polyvalence : Les fraises coniques peuvent effectuer des opérations d'ébauche et de finition en fonction de la taille de l'outil et des paramètres d'usinage.

Types de machines courantes

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

• Centres d'usinage CNC : Le type de machine le plus courant pour les fraises coniques.
• Fraiseuses à 3 axes : Elles conviennent à l'usinage de base des parois angulaires et à la création de rainures.
• Fraiseuses à 4 et 5 axes : Elles offrent des axes de rotation supplémentaires, ce qui permet d'obtenir des formes encore plus complexes, des caractéristiques angulaires et des contre-dépouilles.

Facteurs de sélection des machines

• Complexité de la pièce : La complexité des caractéristiques angulaires et le nombre d'axes requis 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.
• 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 machines dédiées optimisées pour les opérations de fraisage en bout conique, bien que cela soit moins courant.

Optimisez vos conceptions de fraises coniques grâce à l'expertise de Baucor

Au-delà de l'outil : Le soutien de Baucor

En tant que leader mondial de l'usinage de précision, Baucor comprend que pour obtenir des résultats optimaux avec les fraises coniques, il ne suffit pas d'avoir un outil de première qualité. Bien que les fraises coniques spécialisées ne fassent pas partie de notre offre 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 : Nos ingénieurs peuvent donner des conseils sur des éléments tels que
• La sélection de l'angle conique pour l'application prévue et le jeu 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 des performances optimales dans des matériaux spécifiques.
• 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.
• Soutien aux processus d'usinage : Notre connaissance des processus d'enlèvement de matière nous permet de suggérer des techniques ou des modifications d'outils qui optimisent l'efficacité et les résultats lors de l'utilisation de fraises coniques.
• Accent sur la précision : L'importance que Baucor accorde à la qualité se traduit par un soutien aux fabricants dans la conception de fraises coniques qui répondent aux normes rigoureuses de nos clients.

Principaux éléments de conception et considérations

Diamètre de coupe : Le diamètre de l'extrémité plate de la coupe détermine la plus petite dimension que l'outil peut créer.

Angle de conicité : Il détermine le dégagement de la paroi latérale et les possibilités de profondeur. Les angles courants vont de 1 à 15 degrés, les angles plus importants offrant plus de dégagement pour les coupes plus profondes.

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 petites fraises coniques.
• Angle de l'hélice : Influence l'évacuation des copeaux et l'action de coupe. Des angles d'hélice plus prononcés peuvent être utilisés pour les matériaux plus tendres afin d'assurer une évacuation efficace des copeaux.

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.

Facteurs de conception influencés par l'application

• Matériau de la pièce : Les matériaux plus durs nécessitent des nuances de carbure plus résistantes, éventuellement des revêtements différents, et peuvent nécessiter des géométries adaptées pour une coupe optimale.
• Complexité des caractéristiques : La forme, la profondeur et les angles des caractéristiques influencent le diamètre de coupe, l'angle de conicité et la conception générale de l'outil.
• 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.