L’amélioration de l’intégrité de surface des pièces usinées par tournage dur sur centre de tournage horizontal est un aspect crucial dans l’industrie manufacturière. En tant que fournisseur de centres de tournage horizontaux, je comprends l'importance d'obtenir des finitions de surface de haute qualité pour les pièces usinées. Dans ce blog, je partagerai quelques stratégies et techniques efficaces pour améliorer l'intégrité de la surface des pièces lors du tournage dur sur nos centres de tournage horizontal.
Comprendre l'intégrité des surfaces
L'intégrité de la surface fait référence aux caractéristiques de la couche superficielle d'une pièce usinée, notamment la rugosité, les contraintes résiduelles, les changements de microstructure et les variations de dureté. Dans le tournage dur, qui implique l'usinage de matériaux durcis, il est difficile d'obtenir une bonne intégrité de surface en raison des forces de coupe élevées, de la génération de chaleur et des interactions outil-pièce.
1. Sélection des outils et géométrie
- Matériau de l'outil: Choisir le bon matériau d’outil est fondamental. Pour le tournage dur, des outils en céramique et en nitrure de bore cubique (CBN) sont couramment utilisés. Les outils en céramique sont rentables et ont une bonne résistance à la chaleur. Les outils CBN, en revanche, sont extrêmement durs et peuvent conserver leurs arêtes de coupe à des vitesses de coupe élevées. Ils sont idéaux pour usiner des matériaux très durs avec une grande précision.
- Géométrie de l'outil: La géométrie de l'outil de coupe joue également un rôle essentiel. Un angle de coupe approprié peut réduire les forces de coupe et améliorer le flux des copeaux. Un angle de coupe positif est généralement utilisé pour les matériaux plus tendres, tandis qu'un angle de coupe négatif est plus adapté aux matériaux durs afin d'améliorer la résistance de l'outil. Le rayon du nez de l'outil affecte la rugosité de la surface. Un rayon de nez plus grand peut produire une finition de surface plus lisse mais peut augmenter les forces de coupe.
2. Paramètres de coupe
- Vitesse de coupe: L'augmentation de la vitesse de coupe peut améliorer l'état de surface en tournage dur. Cependant, cela génère également plus de chaleur, ce qui peut provoquer des dommages thermiques à la pièce et à l'outil. Par conséquent, une vitesse de coupe optimale doit être déterminée en fonction du matériau usiné et du matériau de l’outil. Des vitesses de coupe plus élevées entraînent souvent des marques d'avance plus petites et une surface plus lisse.
- Vitesse d'alimentation: Une avance plus faible conduit généralement à un meilleur état de surface. Cependant, une réduction trop importante de l’avance peut augmenter considérablement le temps d’usinage. Il faut donc trouver un équilibre entre la qualité de surface souhaitée et l’efficacité de la production.
- Profondeur de coupe: Une petite profondeur de coupe peut aider à réduire les forces de coupe et à améliorer l'intégrité de la surface. Il minimise la génération de chaleur et la possibilité de défauts de surface tels que fissures et brûlures.
3. Matériau et préparation de la pièce
- Dureté du matériau: La dureté du matériau de la pièce à usiner affecte le processus de coupe et l'intégrité de la surface. Une répartition plus uniforme de la dureté dans le matériau peut conduire à des résultats d'usinage plus cohérents. Les processus de traitement thermique doivent être soigneusement contrôlés pour garantir la dureté et la microstructure souhaitées.
- Opérations de pré-usinage: Des opérations de pré - usinage appropriées peuvent également contribuer à une meilleure intégrité de la surface. Par exemple, des opérations d'usinage grossier doivent être effectuées pour éliminer la majeure partie de l'excès de matière avant le processus de tournage dur. Cela peut réduire les forces de coupe et les contraintes lors des opérations de finition finale.
4. Capacité des machines-outils
- Rigidité: Nos centres de tournage horizontaux sont conçus avec une grande rigidité pour résister aux forces de coupe élevées générées lors du tournage dur. Une structure rigide de la machine minimise les vibrations, qui peuvent provoquer des rugosités de surface et des imprécisions dimensionnelles. L'utilisation de guides linéaires et de vis à billes de haute qualité garantit un mouvement fluide et précis de l'outil de coupe.
- Précision de la broche: La précision de la broche est cruciale pour obtenir une bonne intégrité de surface. Une broche de haute précision avec un faible faux-rond peut garantir des conditions de coupe constantes et réduire la formation de défauts de surface. Nos centres de tournage horizontaux sont équipés de systèmes de broches avancés qui offrent une excellente précision de rotation.
5. Liquide de refroidissement et lubrification
- Type de liquide de refroidissement: L'utilisation du bon liquide de refroidissement est essentielle en tournage dur. Un liquide de refroidissement peut réduire la température de coupe, éliminer les copeaux et empêcher la formation de bords accumulés. Les liquides de refroidissement à base d'eau sont couramment utilisés en raison de leurs bonnes propriétés de refroidissement. Cependant, pour certaines applications, les liquides de refroidissement à base d'huile peuvent être préférés pour une meilleure lubrification.
- Livraison de liquide de refroidissement: Une bonne distribution du liquide de refroidissement est également importante. Le liquide de refroidissement doit être dirigé précisément vers la zone de coupe pour garantir un refroidissement et une lubrification efficaces. Des systèmes de refroidissement à haute pression peuvent être utilisés pour améliorer l'évacuation des copeaux et réduire la température à l'interface outil-pièce.
6. Techniques d'usinage avancées
- Usinage à configuration unique:Usinage à configuration uniqueest une technique qui permet d'effectuer plusieurs opérations d'usinage sur une pièce en une seule configuration. Cela réduit les risques d'erreurs et de désalignements pouvant survenir lors du transfert de la pièce entre différentes machines. Nos centres de tournage horizontaux sont capables d'effectuer des opérations d'usinage à configuration unique, ce qui peut améliorer l'intégrité de la surface et la qualité globale des pièces usinées.
- Fraiseuse CNC:Fraiseuse CNCCette technologie combine les opérations de tournage et de fraisage sur une seule machine. Cela permet d’usiner des géométries plus complexes avec une grande précision. La possibilité d'effectuer à la fois des opérations de tournage et de fraisage dans une seule configuration peut également améliorer l'intégrité de la surface en réduisant le nombre d'étapes de manipulation et les erreurs potentielles.
7. Surveillance et contrôle de qualité
- Surveillance en cours de processus: La mise en œuvre de systèmes de surveillance en cours de processus peut aider à détecter tout problème pendant le processus de tournage dur. Par exemple, la surveillance des forces de coupe, de l'usure des outils et de la température peut fournir des informations précieuses sur les conditions d'usinage. Si des conditions anormales sont détectées, des mesures correctives peuvent être prises immédiatement pour éviter les défauts de surface.
- Inspection post-usinage: Après le processus d'usinage, une inspection post-usinage est nécessaire pour garantir l'intégrité de la surface des pièces. Des techniques telles que la mesure de la rugosité de surface, l'analyse des contraintes résiduelles et l'examen de la microstructure peuvent être utilisées pour évaluer la qualité de la surface usinée.
Conclusion
L'amélioration de l'intégrité de la surface des pièces usinées par tournage dur sur un centre de tournage horizontal nécessite une approche globale qui comprend la sélection appropriée des outils, l'optimisation des paramètres de coupe, la prise en compte du matériau et de la préparation de la pièce, l'utilisation des capacités de la machine-outil, un liquide de refroidissement et une lubrification appropriés, l'adoption de techniques d'usinage avancées, ainsi qu'une surveillance et un contrôle qualité efficaces.
En tant que fournisseur deCentres de tournage horizontaux, nous nous engageons à fournir à nos clients des machines et un support technique de haute qualité pour les aider à obtenir la meilleure intégrité de surface pour leurs pièces usinées. Si vous souhaitez améliorer la qualité de surface de vos pièces grâce au tournage dur ou si vous souhaitez en savoir plus sur nos centres de tournage horizontaux, nous vous invitons à nous contacter pour une discussion plus approfondie et un achat potentiel.
Références
- Astakhov, vice-président et Shvetsov, AN (2006). Mécanique de coupe des métaux : solutions et problèmes sélectionnés. Médias scientifiques et commerciaux Springer.
- Shaw, MC (2005). Principes de coupe des métaux. Presse de l'Université d'Oxford.
- Trent, EM et Wright, PK (2000). Découpe de métal. Butterworth-Heinemann.