L’usinage à grande vitesse et les copeaux

On 27 décembre 2010 by Smide

Vous le savez, l’usinage à grande vitesse (UGV) est un usinage à ne pas mettre entre toutes les mains, extrait : « Si l’on dépasse la limite de vitesse de l’usinage conventionnel, on se retrouve dans une zone de vitesse inexploitable connu sous le nom de « vallée de la mort»  et dans cette zone les vitesses de coupe sont évidemment dégradées et l’outil s’use très rapidement. C’est par la maîtrise de notre usinage et des connaissances pointues de notre équipe que nous attirons nos clients, et c’est par notre sérieux et la reconnaissance de notre savoir faire (par exemple, notre labellisation qualité AS 9100) qu’ils nous restent fidèles. Alors à vous de nous contacter par le site Internet de Smide, via notre rubrique contact pour que nous puissions répondre à vos besoins d’usinage de précision. ».
Nous n’allons pas dans ce billet revenir sur les points que nous avons déjà abordé sur le blog de l’usinage de précision, mais plus comme l’indique notre titre, sur l’usinage à grande vitesse et les copeaux.

En partant du constat simple que le principe de l’usinage est d’enlever de la matière pour donner à la pièce usinée une forme particulière, à l’aide de machines outils comme c’est le cas chez Smide soit :
avec des centres d’usinage à commande numérique
avec des fraiseuses à commande numérique
avec des tours à commande numérique
avec des machines conventionnelles

Cet enlèvement de matière donne lieu à la création de copeaux. Le copeau est la partie qui se détache lors de la coupe. Se phénomène induit des déchets, qui mélangés aux huiles de coupe forme une sorte de boue qu’il faut collecter et recycler, la formation des copeaux n’est donc pas neutre sur le coût final de la pièce usinée. Ce constat donne lieu à des recherche de la par de laboratoires comme celui du Laboratoire de Machines-Outils et de Fabrication Assistée par Ordinateur, le LMO, extrait :

« Pendant le vingtième siècle, nous avons peu assistée à des transformations constantes et, parfois, très rapides des méthodes d’usinage. Entre l’expo de Paris de 1900, dans laquelle M. Taylor a présenté sa découverte de l’acier « rapide », et nos jours les vitesses de coupe on constamment augmenté. Pendant cette exposition, M. Taylor avait étonné le monde entier en usinant l’acier avec les paramètres suivants: vitesse de coupe Vc = 40 m/min, avance = 1,6 mm, profondeur de coupe = 4,8 mm et avec un outil de coupe bien que porté au rouge conservait cependant son
tranchant [3]. Maintenant l’usinage du même acier pourrait plutôt se réaliser à 800 m/min avec des outils en carbure de tungstène revêtus, mais aussi à des vitesses plus élevées (entre 1000 ou 2000 m/min) en utilisant des outils en céramique ou en CBN. Les « révolutions », au cours du siècle, ont été fréquentes et importantes avec des conséquences très importantes sur l’économie. La dernière de ces révolutions est certainement l’introduction de l’UGV. »

où :

« Un cas réel : Mesure de l’énergie spécifique en coupant, au fraisage, de l’acier inoxydable austénitique sans Nickel (PANACEA).
• ae= 1mm, ap=3mm, Fz= 0,02mm, fraise DIXI 7543 revêtement XiDur, diamètre = 5mm, z=3.
• Essais faits au LMO de l ’EICN (maintenant HE-Arc Ingénierie).

• Les plages d’usinage dépendent de la matière
• Les valeurs les plus courantes de vitesse se situent au début de la plage UGV

Premières conséquences :

• Le copeau glisse mieux sur la face de coupe de l’outil.
• L’angle de frottement, β, baisse.
• La force totale baisse
• le recalcage se réduit (copeaux moins épais)
• Le plan de cisaillement s ’orient vers son orientation idéale (Φ = 45°).
• La réduction de la force de coupe amène une réduction
des vibrations Chapitre 1: Histoire de l ’UGV – « Qu’est-ce que l ’UGV – Caractéristiques de la formation du copeau en UGV »

Pour lire le document, c’est ici

Et pour demander à Smide d’usiner vos pièces :
alliageslegers.com
smide.fr

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