Les modèles d'usure des plaquettes de fraisage sont des indicateurs cruciaux qui peuvent fournir des informations précieuses sur le processus de coupe, les performances de l'outil et la qualité de la pièce. En tant que principal fournisseur de plaquettes de fraisage, j'ai pu constater par moi-même comment la compréhension de ces modèles d'usure peut améliorer considérablement l'efficacité de l'usinage et réduire les coûts. Dans ce blog, je vais approfondir les schémas d'usure courants des plaquettes de fraisage et expliquer comment les analyser efficacement.
Modèles d'usure courants des plaquettes de fraisage
Usure des flancs
L'usure en dépouille est l'une des formes d'usure les plus courantes observées sur les plaquettes de fraisage. Cela se produit sur la face en relief de la plaquette, qui est la surface adjacente à la pièce usinée. L'usure des flancs est principalement causée par l'action abrasive du matériau de la pièce à usiner lorsqu'il glisse contre la plaquette pendant le processus de coupe. Au fil du temps, cette abrasion entraîne une diminution progressive de l'acuité de l'arête de coupe de la plaquette et une augmentation de la largeur de la zone d'usure sur la face en relief.
Le taux d'usure des flancs est influencé par plusieurs facteurs, notamment le matériau de la pièce, la vitesse de coupe, l'avance et le fluide de coupe. Des matériaux de pièce plus durs, des vitesses de coupe plus élevées et des avances plus élevées entraînent généralement une usure des flancs plus rapide. De plus, l’absence de liquide de coupe approprié ou l’utilisation d’un liquide de coupe inapproprié peut également accélérer l’usure des flancs.
Usure du cratère
L'usure en cratère se produit sur la face de coupe de la plaquette, qui est la surface qui entre en contact avec les copeaux pendant le processus de coupe. Il se caractérise par la formation d'une dépression en forme de cratère sur la face de coupe, généralement près du bord de coupe. L'usure en cratère est principalement causée par les températures et pressions élevées générées à l'interface copeau-outil, qui peuvent conduire à la dissolution et à la diffusion du matériau de l'insert dans le copeau.
Le taux d'usure en cratère est fortement influencé par la vitesse de coupe et le matériau de la pièce à usiner. Des vitesses de coupe plus élevées et l’usinage de matériaux à haute réactivité chimique, tels que les alliages de titane, ont tendance à favoriser une usure en cratère plus rapide. L'usure en cratère peut avoir un impact significatif sur les performances de coupe de la plaquette, car elle peut réduire la résistance de l'arête de coupe et augmenter les forces de coupe.
Usure des encoches
L'usure par encoche est une forme d'usure localisée qui se produit à la profondeur de la ligne de coupe sur l'arête de coupe de la plaquette. Elle se caractérise par la formation d'une encoche ou d'une rainure sur le tranchant, qui peut progressivement s'approfondir et s'élargir avec le temps. L'usure des encoches est principalement causée par les concentrations élevées de contraintes et les réactions chimiques qui se produisent à la profondeur de la ligne de coupe, là où la plaquette entre en contact avec le matériau de la pièce à usiner.
Le taux d'usure des encoches est influencé par plusieurs facteurs, notamment le matériau de la pièce, la vitesse de coupe, l'avance et la présence d'inclusions ou de discontinuités dures dans le matériau de la pièce. L'usinage de matériaux présentant une dureté élevée ou des particules abrasives, comme la fonte ou les composites, peut augmenter le risque d'usure par encoche. De plus, des vitesses de coupe plus élevées et des avances plus élevées peuvent également exacerber l'usure des encoches.
Écaillage
L'écaillage fait référence à la rupture ou à la fragmentation soudaine de petits morceaux du matériau de la plaquette à partir du bord de coupe. Cela peut se produire à la fois sur la face de coupe et sur la face de dépouille de la plaquette et est généralement provoqué par un choc mécanique, une contrainte thermique ou une combinaison des deux. L'écaillage peut constituer un problème important, car il peut entraîner une perte soudaine de l'intégrité de l'arête de coupe et une détérioration de l'état de surface de la pièce usinée.
L'apparition d'écailles est influencée par plusieurs facteurs, notamment la géométrie de la plaquette, les conditions de coupe et le matériau de la pièce à usiner. Les plaquettes avec des arêtes de coupe vives ou des sections transversales fines sont plus sujettes à l'écaillage. De plus, des vitesses de coupe élevées, des avances élevées et l'usinage de matériaux présentant une dureté ou une ténacité élevée peuvent augmenter le risque d'écaillage.
Rupture
La casse est la forme d'usure la plus grave pouvant survenir sur une plaquette de fraisage. Elle se caractérise par la défaillance complète de la plaquette, entraînant généralement la perte de l'arête de coupe ou d'une partie importante du corps de la plaquette. La rupture peut être causée par divers facteurs, notamment des forces de coupe excessives, un choc thermique, un choc mécanique ou une combinaison de ces facteurs.
Le risque de casse dépend de plusieurs facteurs, notamment du matériau de la plaquette, de sa géométrie, des conditions de coupe et du matériau de la pièce à usiner. Les inserts fabriqués à partir de matériaux fragiles, tels que la céramique ou le nitrure de bore cubique (CBN), sont plus sujets à la casse. De plus, des vitesses de coupe élevées, des avances élevées et l'usinage de matériaux présentant une dureté ou une ténacité élevée peuvent augmenter le risque de casse.
Comment analyser les modèles d'usure
Inspection visuelle
L'inspection visuelle est la méthode la plus simple et la plus courante pour analyser les modèles d'usure des plaquettes de fraisage. Il s'agit d'examiner la plaquette au microscope ou à l'aide d'une loupe pour observer les traces d'usure sur l'arête de coupe, la face de coupe et la face de dépouille. L’inspection visuelle peut fournir des informations précieuses sur le type et l’étendue de l’usure, ainsi que sur l’emplacement et la gravité de tout dommage ou défaut.
Lors de l’inspection visuelle, il est important de rechercher des signes d’usure en flanc, d’usure en cratère, d’usure en encoche, d’écaillage et de rupture. La largeur de la zone d'usure sur la face en relief peut être mesurée à l'aide d'un microscope ou d'un micromètre pour déterminer l'étendue de l'usure des flancs. La profondeur et la taille du cratère sur la face de coupe peuvent également être mesurées pour évaluer la gravité de l'usure du cratère. De plus, la présence de fissures, d'éclats ou d'autres défauts sur l'arête de coupe ou sur le corps de la plaquette doit être notée.
Analyse de la force de coupe
L'analyse de la force de coupe est une autre méthode importante pour analyser les modèles d'usure des plaquettes de fraisage. Il s'agit de mesurer les efforts de coupe lors du processus d'usinage à l'aide d'un dynamomètre ou d'un capteur de force. Les forces de coupe peuvent fournir des informations précieuses sur les performances de coupe de la plaquette, ainsi que sur le type et l'étendue de l'usure.
À mesure que la plaquette s'use, les forces de coupe ont tendance à augmenter en raison de la réduction de l'acuité de l'arête de coupe et de l'augmentation du frottement entre la plaquette et la pièce. En surveillant les forces de coupe au fil du temps, il est possible de détecter le début de l'usure et de déterminer le moment optimal pour le remplacement des plaquettes. De plus, les changements dans les forces de coupe peuvent également fournir des indices sur le type d’usure qui se produit. Par exemple, une augmentation de la force de coupe radiale peut indiquer la présence d'une usure par encoche, tandis qu'une augmentation soudaine des forces de coupe peut indiquer l'apparition d'une rupture.
Analyse de l'état de surface
L'analyse de l'état de surface est une méthode utile pour analyser les modèles d'usure des plaquettes de fraisage, car elle peut fournir des informations sur la qualité de la surface usinée et les performances de coupe de la plaquette. Il s'agit de mesurer la rugosité de surface de la pièce usinée à l'aide d'un profilomètre ou d'un analyseur d'état de surface.
Au fur et à mesure de l'usure de la plaquette, l'état de surface de la pièce usinée a tendance à se détériorer en raison de l'augmentation des efforts de coupe et de la réduction de l'acuité de l'arête de coupe. En surveillant l'état de surface au fil du temps, il est possible de détecter le début de l'usure et de déterminer le moment optimal pour le remplacement des plaquettes. De plus, les changements dans la finition de la surface peuvent également fournir des indices sur le type d’usure qui se produit. Par exemple, la présence de marques de broutage ou d'ondulations sur la surface usinée peut indiquer l'apparition d'un écaillage ou d'une cassure, tandis qu'une augmentation soudaine de la rugosité de la surface peut indiquer l'apparition d'une usure importante.
Conclusion
Comprendre les modèles d'usure des plaquettes de fraisage et savoir comment les analyser est essentiel pour optimiser le processus de coupe, améliorer la durée de vie de l'outil et garantir la qualité de la pièce usinée. En étant capable d'identifier les différents types d'usure et leurs causes, vous pouvez prendre les mesures appropriées pour minimiser l'usure et prolonger la durée de vie de vos inserts.
Dans notre entreprise, nous proposons une large gamme de plaquettes de fraisage de haute qualité, notammentInserts en carbure de fraise ronde RPMT,Insertion en carbure de fraise à alimentation rapide LNMU03, etAPMT1135 1604 Inserts de fraisage colorés CNC. Nos plaquettes sont conçues pour offrir une excellente résistance à l'usure et des performances de coupe excellentes, même dans les applications d'usinage les plus exigeantes.
Si vous souhaitez en savoir plus sur nos plaquettes de fraisage ou si vous avez des questions sur les modèles d'usure et leur analyse, n'hésitez pas à nous contacter. Nous serons heureux de discuter de vos besoins spécifiques et de vous aider à trouver la solution adaptée à vos besoins d'usinage.
Références
- Trent, EM et Wright, PK (2000). Découpe de métal. Butterworth-Heinemann.
- Shaw, MC (2005). Principes de coupe des métaux. Presse de l'Université d'Oxford.
- Astakhov, vice-président (2010). Mécanique de coupe des métaux. Presse CRC.
