Chemins de séparation avec des problèmes de rainurage et de tronçonnage

Les liquides de refroidissement et de lubrification peuvent réduire la température du matériau coupé et améliorer l'élimination des copeaux.

Note de l'éditeur : cet article a été élaboré à partir des informations présentées lors de l'événement Horn Technology Days 2017 qui s'est tenu chez Paul Horn GmbH à Tübingen, en Allemagne, du 10 au 12 mai.

Les applications de rainurage et de tronçonnage présentent des défis uniques. Contrairement à une application de tournage longitudinal qui permet aux copeaux de se déplacer dans trois directions sans restrictions, lors des processus de rainurage et de tronçonnage, vous usinez entre les flancs, ce qui limite le mouvement des copeaux à seulement deux directions.

Considérez deux points clés pour éviter les problèmes. L’un est la formation des copeaux et l’autre le contrôle des copeaux. Une bonne formation des copeaux garantit que le matériau est déformé plastiquement par l'outillage de sorte que les copeaux soient plus étroits que la largeur de la plaquette de coupe pour éviter d'endommager les flancs de la rainure. Un exemple est un insert de rainure de 5 mm de large qui crée un copeau de 4,85 mm de large.

Le contrôle des copeaux garantit que les copeaux ne causeront pas de problèmes pendant le processus d'usinage. L'objectif est de produire des copeaux courts en hélice, en spirale, en virgule ou en déchirure (en forme de 6 et de 9). Ces types de copeaux sont plus susceptibles d'assurer la stabilité du processus de rainurage et de tronçonnage.

Les lubrifiants de refroidissement et les liquides de coupe peuvent affecter considérablement la fiabilité des processus de rainurage et de tronçonnage. Lorsqu'ils sont appliqués correctement, les lubrifiants de refroidissement peuvent réduire la température du matériau usiné et améliorer l'élimination des copeaux. Gardez à l’esprit que quelle que soit la quantité de liquide de refroidissement versée lors d’une application ou son efficacité, il n’aura que peu ou pas d’effet s’il n’est pas appliqué sur le bord de coupe.

Le liquide de refroidissement peut être fourni par un moyen externe ou interne. Lorsque le liquide de refroidissement externe est fourni via des buses pulvérisant sur les porte-outils, seule une petite quantité du liquide de refroidissement atteint réellement l'arête de coupe, ce qui a moins d'effet sur l'application de coupe que le liquide de refroidissement fourni à l'aide d'un système de distribution de liquide de refroidissement traversant le porte-outil. Cela est particulièrement vrai lors de l'usinage de rainures profondes et du travail avec des matériaux facilement écrouis, tels que les superalliages et les aciers inoxydables.

Lorsque le liquide de refroidissement interne est fourni directement via le porte-outil, il est dirigé précisément vers l'arête de coupe, permettant un processus beaucoup plus fiable. Les supports de liquide de refroidissement interne ou de refroidissement traversant sont disponibles dans de nombreuses variantes. Certains dirigent le liquide de refroidissement immédiatement au-dessus de l'insert, d'autres immédiatement en dessous.

L'arrosage par le haut peut grandement améliorer le contrôle des copeaux, ce qui est essentiel pour prolonger la durée de vie de l'outil. Il peut également réduire les bords rapportés (BUE).

Le liquide de refroidissement fourni sous le tranchant réduira la température de la zone de coupe tout en minimisant l'usure des flancs. Cela facilite également l'élimination des copeaux. La réduction de la température permet d'utiliser des variétés de plaquettes plus résistantes tout en conservant la durée de vie de l'outil et les paramètres de coupe ou, dans certains cas, en augmentant la durée de vie de l'outil et en améliorant la fiabilité du processus. Ce processus donne également les meilleurs résultats lorsque les temps d’engagement sont longs et que la température est un facteur limitant.

Les supports de liquide de refroidissement éliminent le besoin d'ajuster les conduites de liquide de refroidissement et dirigent toujours le liquide de refroidissement vers le tranchant de l'outil. Les conduites de liquide de refroidissement externes peuvent être désalignées pendant que les opérateurs changent d'outils ou chargent des pièces, ce qui peut entraîner une variation du processus ou une défaillance prématurée de l'outil.

Le liquide de refroidissement appliqué via le porte-outil est dirigé avec précision vers l'arête de coupe, là où il aura le plus d'impact sur le processus de coupe.

Nous ne pouvons pas parler de débit de liquide de refroidissement sans parler de pression du liquide de refroidissement. Avec une pression d'arrosage appropriée, il est possible d'influencer la formation de copeaux lors des gorges et du tronçonnage. Une pression du liquide de refroidissement aussi basse que 5 bars (72 PSI) peut commencer à réduire l'usure en cratère. Lorsque la pression augmente jusqu'à 20 bars (290 PSI), elle peut réduire le BUE. Une pression du liquide de refroidissement de 40 bars (580 PSI) peut influencer le contrôle et la direction des copeaux. Une application à haute pression de 80 bars (1 160 PSI) ou plus peut faciliter le bris des copeaux.