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Mettons une chose au clair dès le début. Je m'en fiche des pièces que vous fabriquez. Mais je me soucie beaucoup des chips, et vous devriez le faire aussi.

A la fin d'un processus d'usinage, vous disposez de deux choses : une pièce finie et un tas de copeaux. La plupart des gens se concentrent sur la pièce. Je me concentre sur les chips.

Il ne s'agit pas d'être contraire. Je crois que si vous produisez beaucoup de très bons copeaux, très rapidement, vous pouvez gagner beaucoup d'argent en usinant des pièces. Il y a beaucoup de bruit sur les avantages et les inconvénients du fraisage à grande vitesse par rapport au fraisage à grande avance. Bien qu’ils soient très différents, ils présentent des similitudes à bien des égards. Mais pour être clair, tout tourne autour des chips.

Quelles sont les deux choses nécessaires pour fabriquer une puce ? Chaleur et pression. La découpe du métal est un processus de déformation plastique. La chaleur est créée par le frottement au niveau de la zone de cisaillement. La régulation de la quantité de chaleur est la vitesse de rotation du couteau. La pression est générée par l'alimentation. Il est important de noter que la chaleur et la pression nécessaires pour déformer plastiquement le matériau et le cisailler sont les mêmes qui provoquent l'usure de l'outil et une défaillance prématurée. Nous voulons diriger la chaleur vers la puce, mais nous devons d’abord avoir une puce suffisamment épaisse pour absorber la chaleur. C'est de là que viennent les vitesses d'avance élevées dans le broyage à grande avance.

Toutes les fraises à grande avance, qu'elles soient solides ou amovibles, ont un point commun très important : des angles d'attaque très grands. Le tranchant des fraises à grande avance peut être droit ou avoir un très grand rayon. Mais dans tous les cas, l’angle d’attaque moyen qui en résulte est très élevé, généralement entre 78° et 82°.

Quel impact un angle d'attaque élevé a-t-il sur la puce ? À mesure que l'angle d'attaque d'une fraise augmente de 0° (épaulement carré) à 45° ou 75°, des choses commencent à se produire avec le copeau. À 0°, l’épaisseur de vos copeaux est égale à votre avance par dent. À mesure que l’angle d’attaque augmente, l’épaisseur des copeaux diminue. Vous pouvez calculer l'épaisseur réelle de vos copeaux en multipliant votre vitesse d'avance IPT (pouces par dent) par le cosinus de l'angle d'attaque. Ainsi, une vitesse d'avance IPT de 0,010" (0,254 mm), en utilisant un angle d'attaque de 78°, donnerait une épaisseur réelle de copeau de 0,002" (0,0508 mm). C'est mince et pas assez épais pour absorber la chaleur. Votre vitesse d'avance doit toujours être supérieure à votre préparation de chant ou à votre ponçage en T, sinon vous transformez votre fraise en morceau de papier de verre. Pour obtenir une épaisseur de copeau de 0,010" (0,254 mm) à l'aide d'un outil à angle d'attaque de 78°, vous devrez programmer un IPT de 0,048" (1,22 mm). Cela représente une augmentation de 385 pour cent de la vitesse d'avance, d'où le nom de fraisage à grande avance.

Les avances élevées obtenues avec le fraisage à grande avance nécessitent un compromis. En raison des grands angles d’attaque, leurs capacités DOC (profondeur de coupe) sont limitées. Les COD maximum pour la plupart des usines à alimentation élevée se situent entre un et deux millimètres. Il existe quelques exceptions indexables à cette règle qui intègrent de grands inserts IC. L’augmentation du coût de ces broyeurs est justifiée par le fait qu’ils peuvent être trois à quatre fois plus rapides que la normale.

Outre les gains de productivité, le fraisage à grande avance présente un autre avantage considérable. Tout est question de force.

Une autre règle d’or du fraisage est que les forces de coupe sont toujours perpendiculaires au tranchant. Les fraises à grande avance avec un angle d'attaque moyen compris entre 80° et 82,5° génèrent certaines des forces radiales les plus faibles en fraisage. Presque toutes les forces de coupe sont dirigées axialement vers le haut dans la broche. Plus le rapport des forces axiales aux forces radiales est élevé, plus le fonctionnement est stable. Cela peut être un avantage, en particulier lorsque la configuration des outils ou des pièces nécessite une grande longueur de jauge. Les longues portées et les cavités profondes ne sont pas un problème avec le fraisage à grande avance. Des longueurs de référence de l'ordre de 10 : 1 (longueur par rapport au diamètre) sont courantes, mais peuvent nécessiter une modération de la vitesse d'avance.

Il existe quelques autres techniques d'application à prendre en compte lors du fraisage à grande avance. Gardez autant de diamètre de coupe engagé que possible dans la coupe. Cela équilibrera les forces axiales générées par l’angle d’attaque élevé. À mesure que l'ae (largeur radiale de coupe) diminue et s'approche de 50 à 60 pour cent du diamètre de la fraise, la stabilité diminue. Des précautions doivent également être prises lors de la programmation de votre trajectoire de coupe. À des vitesses d'avance élevées, des transitions douces dans la direction de la trajectoire de la fraise sont préférables. Évitez à tout prix les virages à 90° car ils créent un engagement radial excessif, ce qui signifie des forces radiales et des vibrations élevées. Programmez un arc ou un rayon dans les coins au moins 50 pour cent plus grand que le diamètre de la fraise lors du changement de direction. N'oubliez pas que passer d'un mouvement en ligne droite à un arc de cercle signifie réduire votre vitesse d'avance. Dans l'exemple fourni ci-dessus, vous réduiriez le débit d'avance de 33 pour cent.