Couteau CNC

Couteau CNCDescription et présentation:

Couteau CNCEst un outil de coupe spécial utilisé sur les machines CNC telles que les centres d'usinage à commande numérique par ordinateur (CNC), les tours, les fraiseuses et autres. Ils sont l'un des éléments centraux de la fabrication moderne pour un traitement de haute précision, efficace, hautement automatisé et flexible

1. Caractéristiques de base (à distinguer des couteaux ordinaires):

Haute précision: la précision géométrique et la précision dimensionnelle sont très demandées pour assurer la précision des pièces usinées.

Haute Rigidité: peut résister à la force de coupe et aux vibrations apportées par une grande vitesse et une grande quantité d'alimentation, pour maintenir un traitement stable.

Haute résistance à l'usure / longue durée de vie: l'utilisation de matériaux de haute performance (tels que le carbure dur, la céramique, le CBN, le PCD) et la technologie de revêtement avancée pour rester tranchant dans des conditions de coupe difficiles, réduire la fréquence de changement d'outil et améliorer l'efficacité.

Bonne performance d'évacuation des copeaux brisés: conçu avec un canal d'évacuation des copeaux ou un canal d'évacuation des copeaux raisonnable, il garantit une évacuation en douceur des copeaux et évite d'enrouler l'outil ou de rayer la surface de la pièce.

Bon équilibre dynamique: en particulier, les outils rotatifs à grande vitesse (tels que les fraises, les forets) doivent subir des tests d'équilibre dynamique rigoureux pour empêcher la génération de vibrations lors de la rotation à grande vitesse, ce qui affecte la qualité d'usinage et la durée de vie de l'outil.

Standardisation et modularité: les manches (par exemple BT, HSK, CAT, capto) et les interfaces sont standardisées pour faciliter le changement rapide d'outils et la gestion des outils. La conception modulaire (manche + Barre + tête) améliore la flexibilité et l'économie.

Prévisibilité et cohérence: la performance et la durée de vie de haute qualité sont relativement stables et contrôlables, ce qui facilite la formulation des processus de traitement et la prévision des cycles de maintenance.

2. Principales classifications:

Divisé par traitement:

Outils de tournage: pour les tours CNC / centres de tournage, usinage de pièces à corps pivotant. Y compris les couteaux ronds extérieurs, les couteaux à alésage intérieur (alésoirs), les couteaux à rainure, les couteaux de coupe, les couteaux à filetage, les couteaux de formage, etc.

Outil de fraisage: utilisé dans les centres d'usinage / fraiseuses pour l'usinage des surfaces planes, des contours, des cavités, des trous, etc. Grande variété:

Fraise verticale: cylindrique, en forme de tête de boule, en forme de nez rond, pour le fraisage latéral, le fraisage de contour, le fraisage de profilage.

Fraise de surface: grand diamètre pour un fraisage efficace des surfaces planes.

Fraises à rainures: telles que fraises à rainures en T, fraises à rainures à clavier.

Fraises angulaires: usinage de chanfreins, chanfreins.

Fraise de formage: usinage de formes spécifiques.

Outils d'usinage de trous: forets (tarière, perceuse centrale, perceuse profonde), alésoirs, forets (à fond plat, chanfreinés), tarauds (taraudage).

Outils d'alésage: finition des trous pour une précision dimensionnelle et une finition de surface élevées.

Outils d'usinage d'engrenages: couteaux à rouleaux, couteaux à dents, etc. (généralement sur des machines à engrenages spéciales, mais une partie de la CNC peut également le faire).

Outils de filetage: tournevis, taraud, fraise à fileter.

Par Structure:

Outil monobloc: l'ensemble de l'outil est fabriqué à partir d'un seul matériau (par exemple, fraise en carbure monobloc, foret). Bonne rigidité, haute précision, couramment utilisé pour les petits diamètres ou la finition.

Outils soudés: les lames en carbure sont soudées sur un corps en acier. Moins coûteux, mais légèrement moins précis et rigide que le monolithique.

Outil à pince / indexable: la forme la plus courante actuellement. Une lame remplaçable en carbure (ou autre matériau) est montée sur le corps du couteau. Les lames ont généralement plusieurs arêtes de coupe, une arête peut être rapidement indexée ou remplacée par une nouvelle après usure ou glissement, * * améliorant considérablement l'efficacité et réduisant les coûts. C'est la clé de l'efficacité élevée de l'usinage CNC.

Couteaux modulaires: combinés par des modules standardisés (Manche, rallonge, manchon réducteur, tête de coupe), adaptables et faciles à gérer.

Par matériau de coupe:

Acier à grande vitesse: bonne ténacité, prix inférieur, mais relativement mauvaise dureté, résistance à l'usure, résistance à la chaleur. Multi pour les outils à formes complexes ou l'usinage à basse vitesse.

Carbure: largement utilisé. Fritté à partir de poudre de WC (carbure de tungstène) et Co (cobalt). Haute dureté, résistance à l'usure et bonne résistance à la chaleur. En ajustant la taille des particules WC et la teneur en Co, il peut être divisé en différentes catégories (par exemple classe K / classe P / classe m) pour s'adapter à différents matériaux de pièce.

Céramique: dureté, résistance à l'abrasion, bonne résistance à la chaleur (> 1200°c), bonne stabilité chimique. Convient pour la finition à grande vitesse de l'acier trempé, de la fonte, des alliages à haute température, etc. Mais grande fragilité, mauvaise résistance aux chocs.

NITRURE DE BORE CUBIQUE: deuxième au diamant en dureté, bonne stabilité thermique (> 1400°c). * * principalement utilisé pour le traitement des métaux ferreux de haute dureté (> 45hrc), tels que l'acier trempé, la fonte dure à froid, l'acier à grande vitesse, etc. L'effet et l'efficacité de traitement sont bien meilleurs que le carbure dur et la céramique.

Diamant polycristallin: dureté la plus élevée, bonne résistance à l'usure et bonne conductivité thermique. Il traite principalement des métaux non ferreux (aluminium, cuivre et leurs alliages) et des matériaux non métalliques (composites, graphite, céramiques) avec une grande efficacité et une longue durée de vie. Ne convient pas pour le travail des métaux ferreux (réactions chimiques).

Fractionnement par revêtement (application carbure, lames / couteaux HSS):

1: Tin (Nitrure de titane): jaune d'or, bonne polyvalence, amélioration de la résistance à l'usure.

2: ticn (carbonitrure de titane): bleu - gris, dureté, résistance à l'usure supérieure à Tin.

3: tialn (Titanium aluminiure d'azote): gris violet, bonne résistance à l'oxydation à haute température (jusqu'à plus de 800 ° c) pour la coupe sèche ou semi - sèche à grande vitesse.

4: altin (nitrotiniure d'aluminium): noir ou violet foncé, teneur en Al plus élevée, meilleure résistance à l'oxydation à haute température (> 900 ° c), dureté plus élevée.

5: CRN (Nitrure de chrome): gris argenté, faible coefficient de frottement, bonne résistance au collage, couramment utilisé pour traiter des matériaux collants (tels que l'acier inoxydable, les alliages de titane, les alliages d'aluminium).

6: DLC (diamond like Coating): coefficient de frottement extrêmement faible, dureté élevée, bonne résistance au collage, convient au traitement des métaux non ferreux, du graphite, des matériaux composites.

Revêtement composite multicouche: Combinez plusieurs avantages de revêtement pour une meilleure performance.

3. Facteurs clés dans le choix du type:

Matériau de la pièce: C'est la première base de choix, qui détermine le matériau de l'outil et le type de revêtement (par exemple, le traitement de l'acier choisi carbure de classe P / revêtement tialn); L'aluminium traité est choisi parmi les carbures de classe K / sans revêtement ou DLC).

Type / processus d'usinage: ébauche, finition, rainurage, perçage, taraudage, cercle extérieur, alésage, etc., qui détermine le type d'outil et l'angle géométrique.

Exigences de traitement: précision dimensionnelle, tolérance de forme, exigences de rugosité de surface.

Conditions de la machine: puissance de la machine, rigidité, vitesse de rotation maximale, type de poignée (BT / HSK, etc.), mode de refroidissement (coupe sèche / coupe humide / microlubrification).

Paramètres de coupe: vitesse de coupe attendue, vitesse d'avance, profondeur de coupe.

Coût et efficacité: la recherche d'un taux d'enlèvement de métal plus élevé et d'un coût d'une seule pièce plus faible sous réserve de répondre aux exigences d'usinage (en tenant compte du prix de l'outil, de la durée de vie et du temps de traitement).

4. Questions fréquemment posées:

Usure des couteaux: usure de la face arrière du couteau, usure du croissant de lune, usure des limites, etc. Un choix raisonnable du matériau de l'outil, du revêtement, des paramètres de coupe et du liquide de refroidissement est nécessaire.

Bord d'avalanche d'outil / cassé: souvent causé par la charge d'impact, les vibrations, la rigidité de serrage insuffisante, les paramètres de coupe inappropriés.

Vibration (Vibration): affecte la qualité de la surface et la durée de vie de l'outil. Il est nécessaire d'optimiser le porte - à - faux de l'outil, d'augmenter la rigidité, d'ajuster les paramètres de coupe, d'utiliser une poignée antivibratoire.

* astroplastome: susceptible de se produire lors du traitement de matériaux visqueux ou à faible vitesse. Augmentez la vitesse de coupe, utilisez des arêtes avant, choisissez un revêtement / liquide de refroidissement approprié.

* mauvaise évacuation des copeaux: provoque des copeaux à rayer la pièce ou à enrouler l'outil. Optimisation de la conception de la gouttière, des paramètres de coupe, de la pression et du débit du liquide de refroidissement.

5. Tendances du développement

* matériaux et revêtements plus performants: tels que le carbure à grains ultrafins / nanograins, les nouveaux matériaux céramiques / CBN / PCD, les revêtements multicouches / Nanostructures plus résistants à l'usure et aux températures élevées.

* outils intelligents: capteurs intégrés (force, température, vibration, surveillance de l'usure) pour la surveillance du processus d'usinage, la prévision de l'état de l'outil et le contrôle adaptatif.

* spécialisation et personnalisation: développement d'outils hautement optimisés pour des matériaux spécifiques et des processus spécifiques.

* La fabrication verte favorise la coupe à sec, la technologie de micro - lubrification et réduit l'utilisation du liquide de refroidissement; Développer des couteaux à plus longue durée de vie et réduire la consommation de ressources.

* digitalisation et gestion intelligente: le système de gestion des outils est intégré à mes / ERP pour permettre une gestion complète du cycle de vie des outils (achat, inventaire, préparation, utilisation, réparation, mise au rebut).