Vous êtes-vous déjà demandé quel était le secret de l'usinage de haute précision ? Dans cet article de blog, nous allons nous plonger dans le monde des porte-outils, en explorant leurs types, leurs caractéristiques et les meilleures pratiques. Notre ingénieur mécanicien expert vous guidera à travers les subtilités des porte-outils, en vous aidant à comprendre comment ils influencent la précision et l'efficacité de l'usinage. Préparez-vous à acquérir des connaissances précieuses qui vous permettront d'améliorer vos compétences en matière d'usinage !
Selon la conicité du trou d'outil de la broche du centre d'usinage, on distingue généralement deux catégories :
7:24 signifie que la conicité du porte-outil est de 7:24, ce qui correspond à un positionnement de surface à conicité unique avec une tige à conicité plus longue.
La surface conique remplit simultanément deux fonctions importantes, à savoir le positionnement précis du porte-outil par rapport à la broche et le maintien de l'intégrité de l'outil. serrage du porte-outil.
Avantages :
La conception non autobloquante permet un chargement et un déchargement rapides de l'outil. Le coût du porte-outil est relativement faible car l'angle conique peut être usiné avec une grande précision, ce qui garantit un assemblage précis.
Inconvénients :
Lors d'une rotation à grande vitesse, le trou conique à l'extrémité avant de la broche se dilate. L'ampleur de l'expansion augmente avec le rayon de rotation et la vitesse, ce qui réduit la rigidité de l'assemblage conique. Le déplacement axial du porte-outil change également sous l'action de la tension du timon. Après chaque changement d'outil, la dimension radiale du porte-outil se modifie.
Il existe généralement cinq normes et spécifications pour les porte-outils universels avec un cône de 7:24 :
Porte-outil à vide HSK avec un cône de 1:10
Méthode de tension.
Les porte-outils de type NT sont serrés par une barre de traction sur machines conventionnellesqui est également connu dans le pays sous le nom de ST.
Les quatre autres porte-outils sont serrés sur le centre d'usinage par l'intermédiaire d'un embout situé à l'extrémité du porte-outil.
Universalité.
(1) Actuellement, les porte-outils les plus utilisés en Chine sont la DIN 69871 (JT) et la MAS BT japonaise.
2) Les porte-outils DIN 69871 peuvent également être montés sur des machines avec des alésages coniques de broche ANSI/ASME.
(3) Le porte-outil IS0 7388/1 de norme internationale peut également être installé sur les machines-outils à alésage conique à broche DIN 69871, ANSI/ASME. En termes de polyvalence, le porte-outil IS0 7388/1 est donc le meilleur.
Les porte-outils à vide HSK reposent sur la déformation élastique du porte-outil, non seulement le porte-outil avec un cône de 1:10 en contact avec le cône de 1:10 de l'alésage de la broche de la machine-outil, mais aussi la face de la bride du porte-outil est en contact étroit avec la face de la broche.
Ce système de contact double face est supérieur à un porte-outil universel 7:24 en termes d'usinage à grande vitesse, de rigidité de connexion et de précision de chevauchement.
Le porte-outil à vide HSK peut améliorer la rigidité, la stabilité et la précision du produit pendant l'usinage à grande vitesse, et également réduire le temps de remplacement de l'outil, ce qui est essentiel pour l'usinage à grande vitesse. Il convient à des vitesses de broche de machine-outil allant jusqu'à 60 000 tr/min. Le système d'outils HSK est largement utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile et des moules de précision, entre autres.
Les porte-outils HSK sont disponibles dans les types A, B, C, D, E et F, les types A, E et F étant couramment utilisés sur les centres d'usinage dotés d'un processus de changement d'outil automatique (ATC).
La plus grande différence entre le type A et le type E :
(1) Le type A possède une rainure de transmission, ce qui n'est pas le cas du type E. Par conséquent, le type A a un couple de transfert relativement plus important, ce qui permet de réaliser des coupes lourdes. Le couple transmis par le type E est relativement faible et ne permet donc que des coupes légères.
(2) Le porte-outil de type A comporte des trous de fixation manuelle et des rainures de direction, en plus de la rainure de transmission, ce qui se traduit par un équilibre relativement médiocre. Le type E ne présente pas ces caractéristiques, ce qui le rend plus adapté au traitement à grande vitesse.
Les mécanismes des types E et F sont identiques. La différence entre eux est que pour les poignées portant le même nom (telles que E63 et F63), le cône de la poignée de type F est plus petit d'une taille. Cela signifie que les poignées E63 et F63 ont un diamètre de bride de φ63, mais que le cône de la F63 n'a que la même taille que celui de la E50. Par conséquent, le F63 tournera plus vite (avec un roulement de broche plus petit) que le E63.
Il est principalement utilisé pour les porte-outils droits tels que les forets, les fraises et les tarauds, ou pour le serrage d'outils.
La déformation élastique du circlip est de 1 mm et la plage de serrage est de 0,5 à 32 mm de diamètre.
La technologie de chauffage par détection est utilisée pour chauffer la partie du porte-outil qui sert à serrer l'outil, ce qui entraîne une augmentation de son diamètre. La tige froide est ensuite insérée dans le porte-outil chaud. Il en résulte une force de serrage élevée et un bon équilibre dynamique, ce qui le rend adapté à l'usinage à grande vitesse.
La technologie offre également une grande précision de répétabilité dans les 2μm et un faux-rond radial dans les 5μm, et présente une bonne résistance aux taches et aux interférences pendant l'usinage.
Cependant, seul un outil d'un diamètre de tige spécifique peut être installé pour chaque spécification de porte-outil, et un ensemble d'équipements de chauffage est également nécessaire.
Le principe du serrage du porte-outil par pyrocondensation :
Évaluation complète et comparaison des porte-outils
| L'évaluation | Type de pince à ressort | Type hydraulique | Type de pyrocondensation |
| Diagramme de structure |  |  |  |
| Polyvalence | être utilisé dans tous les processus ; très polyvalent | limité pour l'usinage à grande vitesse ; coûts d'entretien élevés | d'excellentes performances dans une large gamme d'applications d'usinage à grande vitesse |
| Battage des porte-outils | clip à ressort de qualité <10µm | >5µm | environ 3µm |
| Rigide | bon | bon | |
| L'équilibre dynamique | bon | général | bon |
| Vibrations | aucun avantage | peut absorber les vibrations | aucun avantage |
| Commodité | la précision dépend de l'opérateur | la structure de serrage est facilement endommagée | fonctionnement normalisé |
| Coût | général | coûteux | Moins cher que le type hydraulique |
Autres types de porte-outils
Lors du choix d'un porte-outil, plusieurs facteurs clés doivent être pris en compte pour garantir des performances optimales et la compatibilité avec votre machine :
Pour prolonger la durée de vie de vos porte-outils et maintenir leurs performances, suivez les étapes suivantes :
En tenant compte de ces facteurs et en suivant des pratiques d'entretien appropriées, vous pouvez vous assurer que vos porte-outils restent en bon état et fournissent des performances fiables et précises lors de vos opérations d'usinage.
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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