Considérations clés pour la sélection des matériaux dans les machines-outils de fraisage-tournage

En tant qu'équipement d'usinage de haute-précision et-efficacité, les performances et la durée de vie des machines-outils de fraisage-tournage dépendent en grande partie du choix du matériau. Le bon matériau améliore non seulement la rigidité, la résistance à l'usure et la stabilité de la machine-outil, mais garantit également la précision de l'usinage et la fiabilité à long-terme. Par conséquent, la sélection des matériaux est une étape cruciale dans le processus de fabrication des machines-outils de fraisage-tournage.
Premièrement, les composants structurels fondamentaux tels que le bâti et les colonnes de la machine-outil sont généralement construits en fonte à haute résistance ou en acier soudé. La fonte offre un excellent amortissement des vibrations et une excellente stabilité thermique, réduisant efficacement les vibrations pendant l'usinage et améliorant ainsi la précision de l'usinage. La fonte grise (telle que HT250 et HT300) est largement utilisée dans la construction de bancs de machines-outils en raison de ses excellentes propriétés de coulée et de ses capacités d'amortissement des vibrations. Pour les applications plus exigeantes, la fonte ductile (telle que le QT500-7) est le matériau préféré en raison de sa résistance et de sa ténacité supérieures. Les structures en acier soudées conviennent aux grandes machines-outils. En optimisant la conception des soudures et les processus de traitement thermique, une rigidité comparable, voire supérieure, à celle de la fonte peut être obtenue.
Deuxièmement, les composants mobiles clés tels que la broche et les rails de guidage ont des exigences en matière de matériaux encore plus strictes. Les matériaux de broche sont généralement constitués d'acier allié de haute-qualité (tel que 40Cr ou 20CrMnTi) et subissent un revenu, une nitruration ou une cémentation pour améliorer la dureté de surface et la résistance à l'usure tout en maintenant la ténacité du noyau. Les guides sont généralement constitués de guides incrustés de -fonte résistante à l'usure ou d'acier -, complétés par des technologies de guidage à revêtement plastique -ou linéaires pour réduire la friction, améliorer la précision du mouvement et prolonger la durée de vie de l'outil.

De plus, le choix des matériaux pour les outils et les accessoires a un impact direct sur l'efficacité de l'usinage et la qualité des pièces. Les matériaux très durs tels que le carbure cémenté, la céramique et le nitrure de bore cubique (CBN) sont largement utilisés pour la coupe à grande vitesse-, tandis que les fixations sont souvent en alliage d'aluminium ou en acier à haute résistance-pour garantir un serrage stable et une conception légère.

En résumé, la sélection des matériaux pour les machines-outils de fraisage/tournage nécessite une prise en compte approfondie de la rigidité, de la résistance à l'usure, de l'amortissement des vibrations et des exigences d'usinage. Ce n'est que grâce à une sélection scientifique des matériaux et à des processus optimisés que des performances élevées et une longue durée de vie de la machine peuvent être obtenues.