Choisir les bons outils de coupe pour le fraisage CNC dans la fabrication de moules

I. Caractéristiques/applications des fraises pour moules Dans la fabrication de moules modernes, les exigences esthétiques et fonctionnelles des nouveaux produits dans des secteurs tels que l'électronique mécanique, l'automobile et l'électroménager augmentant, des composants de plus en plus complexes rendent la surface des moules plus complexe. La proportion de surfaces de forme libre augmente continuellement, ce qui pose des exigences plus élevées aux [...]

Choisir les bons outils de coupe pour le fraisage CNC dans la fabrication de moules

Table des matières

I. Caractéristiques/applications des fraises pour moules

Dans la fabrication de moules modernes, les exigences esthétiques et fonctionnelles des nouveaux produits dans des secteurs tels que l'électronique mécanique, l'automobile et l'électroménager augmentant, des composants de plus en plus complexes rendent la surface du moule plus complexe.

La proportion de surfaces de forme libre ne cesse d'augmenter, ce qui pose des exigences plus élevées à la technologie de traitement des moules. En raison de la structure complexe du moule et des exigences de précision élevées, les caractéristiques de surface et les matériaux des différentes pièces varient considérablement, ce qui nécessite l'utilisation de différents types de fraises pour moules.

Choisir les bons outils de coupe pour le fraisage CNC dans la fabrication de moules

II. Sélection des méthodes d'usinage

1. Le choix des outils pour le fraisage CNC dans la fabrication de moules dépend fortement de la tâche à accomplir.

Les fraises à fond plat sont souvent utilisées pour le fraisage des contours internes et externes des pièces et pour le fraisage plan. Pour certaines surfaces tridimensionnelles et certains contours à angles variables, les fraises sphériques, les fraises annulaires, les fraises en forme de tambour, les fraises coniques et les fraises à disque sont couramment employées.

Les fraises pour moules sont utilisées pour l'usinage des surfaces des cavités des moules. L'usinage de la section de la cavité repose principalement sur divers types de fraises en bout. Les fraises pour moules ont évolué à partir des fraises en bout et peuvent être classées en fonction de la forme de leur partie travaillante : coniques à pointe plate, cylindriques à pointe sphérique et coniques à pointe sphérique.

Elles peuvent également être classées par matériau : fraises à mouler en carbure, fraises à mouler en acier rapide, etc. Les fraises à mouler en carbure ont des applications extrêmement variées. Outre le fraisage de diverses cavités de moule, elles peuvent remplacer les limes manuelles et les têtes de meule pour l'ébavurage des pièces coulées, forgées et soudées, ainsi que pour la finition fine de certaines surfaces façonnées.

2. Sélection des fraises pour moules.

La durée de vie rationnelle des outils se divise généralement en deux catégories : la durée de vie à taux de production maximal et la durée de vie à coût minimal. La première est déterminée en fonction de l'objectif du temps le plus court par pièce, tandis que la seconde est déterminée en fonction de l'objectif du coût d'exploitation le plus bas.

Par rapport aux méthodes d'usinage traditionnelles, l'usinage CNC impose des exigences plus élevées aux outils. Non seulement ils doivent être rigides et précis, mais ils doivent aussi avoir des dimensions stables, une durée de vie élevée et être faciles à installer et à régler pour répondre aux exigences d'efficacité élevées de l'usinage à commande numérique. Machines-outils à commande numérique. Les outils utilisés sur Machine CNC adoptent souvent des matériaux adaptés à la coupe à grande vitesse et utilisent des plaquettes indexables.

Pour les machines-outils multi-outils et les machines-outils combinées où le montage, le changement et le réglage des outils sont complexes, les normes de durée de vie des outils doivent être plus élevées, tout en garantissant la fiabilité des outils.

Lorsque le taux de production d'une certaine opération au sein d'un atelier limite l'augmentation du taux de production de l'ensemble de l'atelier, ou lorsqu'une certaine opération représente une part importante des dépenses totales de l'usine dans une unité de temps, il convient d'opter pour une durée de vie d'outil plus courte.

Fraise à bille ovale repositionnable

  • Diamètre de la tige/mm : φ20-φ50
  • Recul maximal/mm : Jusqu'à la longueur totale de la lame
  • Difficulté de programmation : ◾◾◾◾◾
  • Nombre de lames : 2
  • Champ d'application : Un outil polyvalent pour le traitement des moules, d'utilisation pratique, convenant le mieux à l'usinage des moules d'emboutissage.

Fraise à disque indexable

  • Diamètre de la tige de coupe/mm : φ10-φ160
  • Recul maximal/mm : Rayon de l'outil
  • Difficulté de programmation : ◾◾◾◾
  • Nombre de lames : Découpeur de disques
  • Domaine d'application : Il est particulièrement adapté au contournage, au fraisage de cavités et à l'usinage de lignes à hauteur égale. Il excelle dans les moules en plastique, moulage sous pressionles moules de forgeage et d'emboutissage.

Caractéristiques de la fraise à grande vitesse

  • Diamètre de la queue de la fraise (mm) : φ20 - φ100
  • Montant maximum du recul (mm) : 1.2 - 2
  • Difficulté de programmation : ◾◾◾◾◾◾◾◾.
  • Nombre de lames de coupe : 3
  • Domaine d'application : Convient pour le fraisage de cavités profondes et longues.

Fraise soudée intégrale

  • Diamètre de l'arbre/mm : φ1-φ40
  • Avance arrière maximale/mm : 5
  • Difficulté de programmation : ◾◾◾◾◾
  • Nombre de lames : 2/4
  • Applicabilité : Variété complète. Peut être broyé à nouveau pour être utilisé, adoptant une grande diversité. matériaux d'outillage et les caractéristiques structurelles.

Pour déterminer la durée de vie d'un outil, il faut tenir compte de facteurs tels que la fabrication de l'outil, les coûts d'affûtage et la complexité. Pour les outils dont les délais de remplacement sont courts, tels que les outils à pince rotative, choisissez une durée de vie plus courte afin d'améliorer la productivité et d'exploiter pleinement les performances de coupe. Les outils très complexes et précis doivent avoir une durée de vie plus longue que les outils à une seule lame.

Lors de l'usinage de précision de grandes pièces, pour garantir au moins un passage complet de l'outil et éviter les changements d'outil en milieu de coupe, la durée de vie de l'outil doit être déterminée en fonction de la précision de la pièce et de la durée de vie de l'outil. rugosité de la surface.

III. Choix de la structure

Dans le traitement des moules, la structure de l'outil choisi varie en fonction des différentes étapes du traitement. Les étapes d'usinage de précision et d'ébauche ont leurs propres structures d'outils à choisir.

Outil d'usinage brut pour les moules
Outillage de précision pour la fabrication de moules

Des outils perfectionnés peuvent être utilisés pour le traitement des ébauches de petite et moyenne taille, ce qui améliore la qualité et la productivité de l'opération. Les dimensions des grands moules varient et les exigences en matière d'ébauche et d'usinage de précision sont différentes en fonction de la pièce à traiter. Les fraises verticales appropriées sont sélectionnées pour être utilisées.

Les fraises verticales entières sont principalement utilisées pour l'usinage. Pour les processus de moulage de grande taille, tels que les cavités d'injection de pare-chocs, l'utilisation de machines à plaquettes indexables est recommandée. serrage Les fraises verticales sont privilégiées en raison de leur rentabilité et de l'amélioration de leur efficacité. L'usinage de précision, quant à lui, utilise généralement des fraises verticales entières.

Moule à petite échelle
Moule à grande échelle

IV. Caractéristiques de l'ébauche, de la semi-finition et de la finition

L'objectif principal de l'usinage d'ébauche dans la fabrication de moules est de maximiser le taux d'enlèvement de métal par unité de temps, tout en préparant les contours géométriques pour la semi-finition. L'objectif principal de la semi-finition est d'obtenir un profil de surface lisse sur la pièce à usiner, garantissant une surépaisseur régulière pour l'usinage de finition ultérieur.

Dans l'usinage d'ébauche et de semi-finition, des avances plus importantes sont utilisées pour un traitement efficace et économique, en employant des fraises à plaquettes indexables et des fraises à grande vitesse à avance élevée. Ces dernières peuvent fonctionner avec des paramètres de coupe très élevés.

Alors que l'avance de la table de travail est extrêmement élevée, l'épaisseur de coupe est minimale, ce qui se traduit par une grande avance mais une faible quantité de coupe arrière. La plupart des forces de coupe sont générées axialement, ce qui permet de réduire les vibrations et d'obtenir un taux d'enlèvement de métal élevé.

Points clés pour la sélection des fraises dans l'ébauche et la semi-finition de différentes surfaces

1. Pour l'usinage grossier de grandes surfaces (planes ou inclinées), choisissez des fraises à plaquettes indexables, des fraises à surfacer ou des fraises à grande vitesse.

2. Pour les petites surfaces brutes et semi-finies, optez pour des fraises à plaquettes rondes. Le plus grand rayon des plaquettes rondes permet d'obtenir une plus grande résistance de la plaquette.

3. Pour l'ébauche et la semi-finition de petites surfaces, utilisez des fraises à plaquettes indexables à nez sphérique. Les plaquettes en forme de feuille de saule peuvent être choisies pour leur faible effort de coupe et leur grande efficacité d'usinage.

Lors de l'usinage de précision de surfaces courbes, on utilise des fraises à bout sphérique. Le rayon de la fraise doit être aussi grand que possible pour améliorer la rigidité de l'outil, la dissipation de la chaleur et la rugosité de la surface.

En règle générale, le rayon de courbure d'une surface finement usinée doit être supérieur à 1,5 fois le rayon de l'outil afin d'éviter des changements brusques dans la direction de l'avance.

Toutefois, lors de l'usinage d'arcs concaves, le rayon de la bille de la fraise doit être inférieur au rayon de courbure minimal de la surface usinée. Les fraises à bout sphérique sont utilisées pour le fraisage semi-fin et fin des surfaces ; les fraises à bout sphérique de petit diamètre peuvent effectuer un fraisage fin sur les faces abruptes et les petits chanfreins des parois droites.

Cependant, lorsqu'on utilise une fraise à bout sphérique pour améliorer l'efficacité de l'usinage en augmentant la contre-rotation, des résidus de coupe notables restent sur la pièce usinée après le traitement, ce qui augmente la charge de travail des outils d'usinage de précision ultérieurs. Bien que l'efficacité de l'usinage grossier soit élevée, elle réduit l'efficacité des processus ultérieurs.

Petite fraise à arc R.
Fraise de petit diamètre

Points clés dans le choix de la fraise pour l'usinage de précision de différentes surfaces

1. Pour l'usinage de précision de grandes surfaces, les fraises à billes à plaquettes indexables peuvent être utilisées pour obtenir un usinage de haute précision. Pour les surfaces plus petites, les fraises à nez sphérique pleines peuvent être choisies pour un usinage de haute précision.

2. Usinage de haute précision de pièces R en arc de cercle minuscule.

3. Pour les rainures profondes et les coins de largeur minuscule, des outils en carbure monobloc de petit diamètre peuvent être utilisés pour les opérations de dégagement des racines et de nettoyage des coins pour chaque pièce.

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Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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