Quels outils de coupe conviennent à un tour automatique ?

En tant que fournisseur de tours automatiques, je comprends l'importance de choisir les bons outils de coupe pour ces machines. Les tours automatiques sont conçus pour effectuer des opérations d'usinage de haute précision avec efficacité et cohérence. La sélection d'outils de coupe appropriés peut avoir un impact significatif sur la productivité, la qualité du produit fini et la rentabilité globale du processus d'usinage. Dans cet article de blog, j'explorerai les différents types d'outils de coupe adaptés aux tours automatiques et j'expliquerai comment ils peuvent optimiser les performances de votre tour.

Outils en acier rapide (HSS)

L'acier rapide est un choix populaire pour les outils de coupe dans les tours automatiques en raison de sa polyvalence et de sa rentabilité. Les outils HSS peuvent être facilement affûtés et sont capables de couper une large gamme de matériaux, notamment l'acier, l'aluminium et le laiton. Ils ont une bonne résistance à la chaleur, ce qui leur permet de conserver leur tranchant même à des vitesses relativement élevées.

L’un des principaux avantages des outils HSS est leur capacité à être utilisés aussi bien dans les opérations d’ébauche que de finition. Pour l'ébauche, les outils HSS peuvent enlever rapidement de grandes quantités de matière, tandis que pour la finition, ils peuvent fournir une finition de surface lisse. Cependant, les outils HSS présentent des limites en termes de dureté par rapport aux autres matériaux. Ils peuvent s'user plus rapidement lors de l'usinage de matériaux plus durs ou à des vitesses de coupe très élevées.

Outils en carbure

Les outils de coupe en carbure sont largement utilisés dans les tours automatiques, en particulier lorsqu'un usinage à grande vitesse et une longue durée de vie sont requis. Le carbure est un matériau composite constitué de particules de carbure de tungstène maintenues ensemble par un liant métallique, généralement du cobalt. Il offre une excellente dureté, résistance à l’usure et résistance à la chaleur.

Les outils en carbure peuvent supporter des vitesses de coupe beaucoup plus élevées que les outils HSS, ce qui entraîne une productivité accrue. Ils conviennent également à l'usinage de matériaux durs tels que l'acier inoxydable, le titane et les aciers trempés. Les plaquettes en carbure, qui sont des pointes de coupe remplaçables, sont couramment utilisées dans les tours automatiques. Ils peuvent être facilement remplacés lorsqu’ils sont usés, réduisant ainsi les temps d’arrêt et les coûts d’outillage.

Il existe différentes qualités de carbure disponibles, chacune optimisée pour des applications d'usinage spécifiques. Par exemple, les nuances d'ébauche sont conçues pour supporter des forces de coupe élevées, tandis que les nuances de finition peuvent fournir une finition de surface de haute qualité. Lors de la sélection d'outils en carbure pour un tour automatique, il est important de prendre en compte le matériau usiné, la vitesse de coupe et l'avance.

Outils en céramique

Les outils de coupe en céramique sont une autre option pour les tours automatiques, en particulier pour l'usinage à grande vitesse de matériaux durs. Les céramiques offrent une dureté et une résistance à la chaleur extrêmement élevées, leur permettant de fonctionner à des vitesses de coupe très élevées. Ils ont également une faible réactivité chimique avec la plupart des métaux, ce qui réduit le risque de formation de bords accumulés.

L’un des principaux avantages des outils en céramique est leur capacité à usiner les aciers trempés et les superalliages avec une grande précision. Cependant, les céramiques sont des matériaux fragiles et elles sont plus susceptibles de s’écailler et de se fissurer que les outils HSS et en carbure. Par conséquent, une manipulation, une configuration et des paramètres de coupe appropriés des outils sont cruciaux lors de l’utilisation d’outils en céramique dans un tour automatique.

Outils en nitrure de bore cubique (CBN)

Les outils CBN sont principalement utilisés pour l'usinage des aciers trempés et des fontes. Le CBN est le deuxième matériau le plus dur après le diamant, offrant une excellente résistance à l’usure et à la chaleur. Ces outils peuvent conserver leur tranchant pendant longtemps, même lors d'usinages à grande vitesse et avec de lourdes charges de coupe.

Les outils CBN sont particulièrement adaptés aux opérations de finition sur matériaux durs, car ils peuvent fournir une finition de surface de très haute qualité. Ils sont également utilisés dans les applications où des tolérances strictes doivent être maintenues. Cependant, les outils CBN sont relativement chers par rapport aux autres outils de coupe, ils sont donc généralement utilisés dans des opérations d'usinage de grande valeur.

Outils diamantés

Les outils de coupe diamantés sont les plus durs et offrent la meilleure résistance à l’usure. Ils sont utilisés pour l'usinage de matériaux non ferreux tels que l'aluminium, le cuivre et les plastiques, ainsi que pour l'usinage de matériaux composites. Les outils diamantés peuvent fournir un usinage de très haute précision et une finition de surface supérieure.

Il existe deux principaux types d’outils diamantés : le diamant naturel et le diamant synthétique. Les outils en diamant synthétique, tels que les outils en diamant polycristallin (PCD), sont plus couramment utilisés dans les applications industrielles en raison de leur moindre coût et de leur qualité constante. Les outils PCD sont fabriqués en frittant des particules de diamant sous haute pression et température, ce qui donne un tranchant dur et résistant à l'usure.

Facteurs à considérer lors du choix des outils de coupe pour les tours automatiques

Lors de la sélection des outils de coupe pour un tour automatique, plusieurs facteurs doivent être pris en compte :

1. Matériau à usiner: Différents matériaux nécessitent différents outils de coupe. Par exemple, les matériaux mous comme l'aluminium peuvent être usinés avec des outils HSS ou en carbure, tandis que les matériaux durs comme le titane peuvent nécessiter des outils en carbure, CBN ou céramique.
2. Vitesse de coupe et avance: La vitesse de coupe et l'avance déterminent la quantité de matière enlevée par unité de temps et l'état de surface de la pièce. Les outils haute performance comme le carbure et le CBN peuvent fonctionner à des vitesses de coupe plus élevées que les outils HSS.
3. Type d'opération: Qu'il s'agisse d'une opération d'ébauche, de finition ou de filetage, le choix de l'outil de coupe sera variable. Les opérations d'ébauche nécessitent généralement des outils dotés de grandes arêtes de coupe et de taux d'enlèvement de matière élevés, tandis que les opérations de finition nécessitent des outils capables de fournir une finition de surface lisse.
4. Capacités des machines: La puissance, la vitesse de broche et la rigidité du tour automatique influencent également le choix des outils de coupe. Une machine plus puissante et plus rigide peut supporter des forces de coupe plus élevées et utiliser des outils de coupe plus agressifs.

Importance de la sélection des outils dans les tours automatiques

Le bon choix d’outil de coupe ne consiste pas seulement à obtenir les résultats d’usinage souhaités ; cela a également un impact significatif sur l'efficacité globale et la rentabilité du processus d'usinage. L’utilisation d’un mauvais outil peut entraîner une usure accrue de l’outil, une mauvaise finition de surface et une baisse de productivité.

Par exemple, si un outil optimisé pour les matériaux souples est utilisé pour usiner un matériau dur, l'outil s'usera rapidement, nécessitant des changements d'outils fréquents. Cela augmente non seulement les coûts d’outillage, mais entraîne également des temps de production plus longs en raison des temps d’arrêt nécessaires au remplacement des outils. D'un autre côté, l'utilisation d'un outil performant et excessif pour une simple opération d'usinage peut également s'avérer coûteuse, car ces outils sont généralement plus chers.

Outils adaptés aux types de tours automatiques

Tourneur horizontal CNC

LeTourneur horizontal CNCest un type courant de tour automatique. Il convient à une large gamme d’opérations d’usinage, du simple tournage au contourage complexe. Pour un tour horizontal CNC, les plaquettes en carbure sont souvent le premier choix en raison de leurs capacités d'usinage à grande vitesse et de leur large gamme d'applications. Ils peuvent être utilisés aussi bien pour des opérations d’ébauche que de finition sur une grande variété de matériaux.

Tour à commande numérique

LeTour à commande numériqueoffre une haute précision et automatisation. Lors de l'utilisation d'un tour CNC, le choix des outils de coupe dépend des exigences spécifiques de la tâche d'usinage. Pour les opérations de finition de haute précision, des outils CBN ou diamantés peuvent être utilisés pour obtenir une finition de surface très lisse et des tolérances serrées.

Tour automatisé

LeTour automatiséest conçu pour une production en grand volume. Dans un environnement de tour automatisé, la durée de vie et la fiabilité des outils sont cruciales. Les outils en carbure avec des plaquettes durables sont souvent préférés pour minimiser les changements d'outils et garantir une production continue.

Conclusion

Choisir les bons outils de coupe pour un tour automatique est une décision critique qui peut affecter la qualité du produit fini, la productivité du processus d'usinage et la rentabilité globale de l'opération. En tant que fournisseur de tours automatiques, je recommande de considérer attentivement le matériau à usiner, le type d'opération, la vitesse de coupe et l'avance, ainsi que les capacités du tour.

Si vous êtes à la recherche d'un tour automatique ou si vous avez besoin de conseils sur la sélection des outils de coupe appropriés, je vous encourage à nous contacter pour une discussion détaillée. Notre équipe d’experts peut vous proposer des solutions personnalisées basées sur vos besoins spécifiques d’usinage. Nous sommes impatients de vous aider à optimiser votre processus d’usinage et à obtenir les meilleurs résultats.

Références

• "Technologie d'usinage : une introduction" par David A. Stephenson et Hugh R. Agapiou.
• "Technologie d'usinage moderne" par Patrick P. McCormick.
• "Cutting Tool Technology Handbook" par divers experts de l'industrie.