Illustration virtuelle du fraisage hélicoïdal
Fraisage hélicoïdal Utilise une trajectoire d'outil spiralée comme un ressort. L'outil de coupe se déplace selon un mouvement hélicoïdal programmé. Cela permet de sculpter la matière progressivement et proprement.
Le choix de l'outil n'est pas seulement important. Il joue un rôle essentiel. Vous aurez généralement besoin d'un outil. 60% à 80% Plus large que le diamètre de fraisage. Cela inclut le rayon hélicoïdal de la pièce à usiner. Si le centre de l'outil ne coupe pas, sa taille impacte directement sa durée de vie.
Parlons de la profondeur de coupe d'un fraise hélicoïdaleAvancez l'outil sur l'axe Z à environ 20 % de son diamètre. Par exemple, si vous utilisez un outil de 10 mm, la profondeur de coupe doit être d'environ 2 mm. Mais ne considérez pas cette valeur comme fixe. Vous devez l'ajuster en fonction du matériau et de l'agressivité de votre usinage.
Ce guide d'usinage hélicoïdal vous guidera à travers tous les aspects fondamentaux de cette technique, ainsi que les avantages, les inconvénients et les considérations.
Qu'est-ce que le fraisage hélicoïdal ?
Fraisage hélicoïdal
Si vous effectuez des opérations de découpe et de perçage, la précision est essentielle. Une fraise hélicoïdale fait tourner une fraise CNC autour de la pièce, selon un mouvement hélicoïdal continu. Contrairement aux perceuses classiques, votre outil peut se déplacer simultanément. X, Y et Z.
L'usinage hélicoïdal garantit des trous droits et des surfaces aux formes précises. Au lieu d'un perçage vertical, le foret est tourné pour traverser le matériau avec précision. Il permet de percer des trous avec des mesures précises et des contours lisses, comme avec un foret à chanfrein. fraisage de rainures et surfaçage aide à façonner et à finir les surfaces avec précision.
C'est la solution idéale si vous recherchez la précision. De plus, l'hélice fraisage CNC Permet de contrôler le processus, d'obtenir les résultats souhaités et offre de nombreuses options. C'est le choix idéal lorsque le simple perçage ne donne pas de bons résultats.
Facteurs techniques du fraisage hélicoïdal
Au lieu de couper, vous fabriquez des pièces précises. Dans cette section, nous examinerons les principales raisons techniques pour lesquelles le fraisage hélicoïdal est aujourd'hui considéré comme innovant, précis et polyvalent.
Génération de parcours d'outil
Modèles de parcours d'outils
Vous utilisez un mouvement en spirale, pas un mouvement vers le bas, avec un outil de fraisage à chanfrein hélicoïdal. Le cutter se déplace selon une trajectoire circulaire sur le plan XY lors du fraisage hélicoïdal. Il descend également lentement en descendant sur l'axe Z.
Ce parcours d'outil doit être étroitement contrôlé. Pour le fraisage hélicoïdal, un logiciel avancé de fabrication assistée par ordinateur (FAO) est nécessaire, tel que Interpolation de style Archimède, sera utilisé pour concevoir le mouvement. Il permet d'obtenir des lignes parfaites à chaque coupe.
Sélection d'outils
Outil de fraisage hélicoïdal
Un mauvais choix d'outil peut entraîner des résultats insatisfaisants. La taille optimale de la fraise doit être 40% à 60% Plus grand que la taille du trou requis. Il couvre également le rayon hélicoïdal de la pièce.
Trous de moins de 20mm sont mieux percés avec outils en carbure monobloc. Lorsque vous passez à des travaux plus importants, utilisez outils indexablesIls résistent mieux à l'usure et fonctionnent de manière constante.
Évacuation et refroidissement des copeaux
Évacuation des copeaux
Le tranchage du métal génère de la chaleur, ce qui produit des copeaux réduisant la vitesse de l'outil. Les outils à angles d'hélice variés repoussent efficacement les copeaux vers le haut et loin de la fraise.
Une façon de garder la broche au frais est de soufflant de l'air Ou en utilisant liquide de refroidissementIls protègent la coupe et prolongent la durée de vie de l'outil. Ils sont indispensables pour les matériaux durs et les trous plus larges.
Paramètres de coupe
N'essayez pas de deviner votre vitesse d'avance, mais trouvez le moyen de la régler correctement. L'avance sur l'axe Z pour le fraisage hélicoïdal est d'environ 20 % de la profondeur de coupe. L'angle de rampe requis s'ajuste au matériau utilisé.
Pour les aciers plus durs, il suffit de rendre les rampes peu profondes à 1° à 3°. Un plateau plus souple vous permet de rider de manière plus agressive. Choisissez donc un angle de rampe compris entre 3° et 10°.
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Avantages pratiques du fraisage hélicoïdal
Parmi divers types de fraisageLe fraisage de filetage hélicoïdal offre la meilleure solution pour percer des trous dans des matériaux résistants, en toute flexibilité. Il améliore la qualité, réduit l'usure des outils et fait gagner du temps. C'est pourquoi l'Industrie 4.0 rend la fabrication plus innovante et plus efficace en atelier.
Amélioration de la qualité et de la précision des trous
Le fraisage hélicoïdal permet toujours de réaliser des trous nets et droits. Dans des conditions optimales, les tolérances peuvent atteindre IT8-IT9, tandis que IT7 est réalisable avec des systèmes haut de gamme. Les finitions de surface sont souvent aussi lisses que 1.25 μm.
L'outil se déplace lentement et coupe en courbe, réduisant ainsi les vibrations. Ceci est particulièrement important pour travailler avec composites de titane ou de carbone, car obtenir une bonne rectitude des trous et une surface lisse est parfois délicat.
Génération de chaleur réduite pendant la coupe
Une fraise hélicoïdale permet de réduire la chaleur générée lors de l'usinage, ce qui est difficile avec le perçage conventionnel. La chaleur est réduite car les forces de coupe sont réparties le long de la trajectoire hélicoïdale plutôt que concentrées axialement comme lors du perçage.
Cela permet d'éviter la surchauffe de l'outil et d'éviter ainsi les impacts thermiques sur la pièce. En général, une faible quantité de lubrification est nécessaire. Parfois, aucune lubrification n'est nécessaire, notamment pour l'usinage à sec. Cela dépend du matériau travaillé et de la profondeur de coupe de l'outil.
Moins d'usure de l'outil et forces de coupe plus faibles
Contrairement au perçage, en fraisage hélicoïdal, la force est répartie sur toute la longueur de l'arête de coupe. Cela réduit la charge axiale jusqu'à 30 % lors du perçage de trous longs et profonds.
L'utilisation d'un outil soumis à des contraintes plus faibles réduit les risques de casse ou de défaillance. L'utilisation de ce type d'outillage pour les matériaux durs ou abrasifs permet de réduire les coûts d'outillage à l'avenir.
Évacuation des copeaux plus efficace
Après le fraisage hélicoïdal, il y a de l'espace entre l'outil et la paroi du trou. Les copeaux se détachent donc plus facilement lors de la coupe.
Un débit de liquide de refroidissement approprié ou un système de soufflage d'air vous permettra d'éviter les copeaux dans la coupe sans la bloquer. Cela améliore les performances de l'outil de coupe et garantit des trous précis, notamment pour les alésages profonds.
Moins de bavures, moins d'ébavurage
Le fraisage hélicoïdal suit un tracé lent et sinueux qui coupe proprement le matériau près du trou percé. Ainsi, les bavures sont réduites et la lame coupe le matériau avec un tranchant supérieur.
Dans la plupart des cas, vous n'aurez pas besoin d'effectuer d'ébavurage secondaire, ce qui vous fera gagner du temps et des efforts par la suite.
Où utiliser le fraisage hélicoïdal
Le fraisage hélicoïdal est utilisé dans de nombreux secteurs pour la réalisation de pièces uniques. Avec un seul outil, vous pouvez usiner des matériaux durs, obtenir des pièces d'une grande précision et gérer des motifs complexes. Voici un aperçu des principaux secteurs qui adoptent activement cette technologie. formule de fraisage hélicoïdal aujourd'hui:
Automobile
Pièces automobiles usinées
Des alésages précis dans les blocs moteurs sont réalisés par fraisage hélicoïdal. Des lubrifiants spéciaux sont également nécessaires pour les pièces de direction et de transmission.
Cette méthode permet de meuler facilement les alliages durs et les matériaux moulés. Le procédé donne les mêmes résultats pour les pièces massives, lourdes et de petite taille. C'est pourquoi les constructeurs automobiles et de véhicules spéciaux l'utilisent.
Industrie aerospatiale
Produit fraisé pour l'aérospatiale
Dans l'industrie aérospatiale, la qualité des trous est essentielle. Le procédé de fraisage hélicoïdal est utilisé pour les réaliser. titane et PRFC.
Le filetage par fraisage concerne les trains d'atterrissage, les supports et la visserie du moteur. Réaliser des coupes contribue à garantir la sécurité des personnes et la fiabilité des pièces.
Moules et matrices
Acier Fraisage de moule
Lorsque la cavité est profonde ou la rainure étroite, le perçage seul ne suffit pas. Le fraisage hélicoïdal permet de réaliser des moules et des matrices avec une précision de fraisage exceptionnelle.
La CAO permet de dessiner facilement des formes et des surfaces complexes. Elle simplifie les finitions secondaires et les retouches manuelles. Le changement d'outils est quasi instantané, garantissant ainsi une productivité optimale.
Dispositifs médicaux
Composant médical usiné
Il est essentiel d'être extrêmement précis lors de la fabrication de pièces médicales. Le fraisage hélicoïdal est particulièrement adapté au titane et à l'acier inoxydable, par exemple.
Elle garantit que chaque finition des dispositifs médicaux est propre et compatible avec le corps humain. Des règles médicales strictes seront respectées, garantissant ainsi des soins rapides et de qualité.
Filetage fraisage
Filetage fraisage
Vous n'avez pas besoin d'outils spécifiques pour différents filetages. Le fraisage hélicoïdal permet de réaliser des filetages de toutes tailles et de tous profils.
Il fonctionne parfaitement, que le matériau à couper soit interne ou externe, sans nécessiter de changement d'outil. Vous pouvez travailler avec précision et régularité avec ces matériaux spéciaux.
Voir aussi: Fraisage de filetage ou taraudage
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Défis et considérations liés au fraisage hélicoïdal
Le fraisage hélicoïdal offre précision et adaptabilité. Cependant, comme tout procédé, il présente quelques inconvénients. Des difficultés doivent être surmontées pour obtenir des résultats fiables lorsque les matériaux sont complexes ou que les tolérances requises sont étroites.
Complications de programmation
Ceci n'est pas uniquement destiné à l'exécution d'un processus standard. Une opération de fraisage hélicoïdal dépend 3 axes contrôle dans les directions X, Y et Z.
La programmation CNC est donc plus complexe que la programmation d'un perçage simple. Il est essentiel de bien régler les paramètres. trajectoires en spirale, vitesse d'avance et angles de rampeMême si un logiciel de FAO existe, la configuration de la machine prend suffisamment de temps.
Déviation de l'outil
Déviation de l'outil
Surveillez toujours la déflexion de l'outil sur les fraises longues et fines. Utiliser un outil à grande avance et percer un trou profond entraîne une déflexion plus importante.
Cela peut entraîner des vibrations, des surfaces rugueuses et des trous de dimensions incorrectes. Minimisez la déflexion en utilisant des outils courts/cannelés avec un faible rapport L/D (< 4:1) et en optimisant les vitesses d'avance. Ces exigences s'appliquent généralement au travail du titane ou des matériaux durs.
Exigences relatives aux machines
Toutes les machines ne permettent pas d'effectuer correctement le fraisage hélicoïdal. Il est conseillé d'opter pour une machine CNC permettant le déplacement simultané de plusieurs axes.
Les opérations doivent être effectuées de la même manière en permanence. Les machines mal conçues ne peuvent pas maintenir la précision de coupe et contrôler les mouvements de l'outil. Vérifiez les capacités de votre machine avant d'ajouter cette étape.
Limites matérielles
Il est efficace pour de nombreux matériaux, mais pas pour tous. La faible conductivité thermique du titane concentre la chaleur sur l'arête de coupe, accélérant l'usure de l'outil par des mécanismes d'adhésion et de diffusion.
Vous devez adapter les vitesses, les avances et les stratégies d'arrosage selon les besoins. Un entretien limité entraîne une perte d'affûtage des outils et une baisse de la précision. Le choix des matériaux a un impact plus important que vous ne l'imaginez.
Meilleures pratiques pour le fraisage hélicoïdal
La réussite du fraisage hélicoïdal dépend de la formation de l'opérateur et du réglage précis des paramètres. Voici quelques conseils pour maintenir une méthode fluide et constante..
Maintenance des outils
Il est essentiel de nettoyer vos outils après chaque passage. La précision des coupes peut être altérée par les copeaux et les dépôts de liquide de refroidissement présents sur l'outil.
Prenez l'habitude de surveiller l'usure, la corrosion et l'affûtage de vos outils de temps en temps. Retirez les vieux outils ou réaffûtez-les. Ainsi, la qualité de vos pièces ne sera pas affectée. Vos finitions seront ainsi belles et uniformes, et vos tolérances finales seront précises.
Optimisation des paramètres
Vous devez modifier les paramètres en fonction des besoins de votre pièce. Vous devez ajuster l'avance par dent, l'angle d'hélice et la profondeur.
Une bonne combinaison est une Hélice de 30° et avance de 0.15 mm/tour. N'oubliez pas de configurer le processus de coupe en fonction du type de matériau et de l'outil utilisé. Essayez d'apporter des modifications, testez les résultats et confirmez-les lorsque vous travaillez avec des alliages résistants.
Formation et perfectionnement
Outre l'équipement adéquat, des travailleurs qualifiés sont nécessaires. Apprenez à votre équipe à utiliser la programmation et le réglage des parcours d'outils.
Ils doivent rapidement identifier les broutages, l'usure des outils et les problèmes d'avance. La possibilité de travailler sur des projets concrets vous permet de traiter les problèmes avant qu'ils ne se posent.
De conclure
Fraisage hélicoïdal Ce produit se distingue pour une raison : il traite les trous complexes, réduit les efforts de coupe et améliore l'état de surface tout en prolongeant la durée de vie de l'outil. Vous obtenez des coupes plus nettes et un meilleur contrôle, notamment pour les applications de haute précision et exigeantes.
Si votre projet nécessite des informations précises fraisage sur mesure Avec des résultats fiables, Boda Tech est toujours là pour vous aider. Contactez-nous à tout moment ; nous sommes là pour vous accompagner dans vos objectifs de production.
Les Questions
Q1 : Qu'est-ce que le fraisage hélicoïdal dans l'usinage CNC ?
Le fraisage hélicoïdal utilise un outil de coupe qui se déplace en spirale tout en s'enfonçant lentement dans le matériau. Il réalise des trous ou des formes avec une grande précision et des surfaces lisses. La machine CNC déplace l'outil dans trois directions simultanément.
Q2 : Quelle est la différence entre Helical Fraisage vs perçage?
Le perçage enfonce l'outil verticalement pour percer un trou. Le fraisage hélicoïdal, quant à lui, déplace l'outil en spirale. Il permet de réaliser des trous plus propres et plus précis. De plus, il réduit la chaleur et l'usure de l'outil par rapport au perçage.
Q3 : Quels sont les avantages du fraisage hélicoïdal par rapport au perçage traditionnel ?
Le fraisage hélicoïdal réduit l'usure de l'outil et permet une coupe plus régulière. Il permet d'obtenir des trous de meilleure qualité, avec moins de vibrations et moins de bavures. De plus, il s'adapte à différentes tailles et formes de trous sans changer d'outil.
Q4 : Comment fonctionne le fraisage hélicoïdal sur une machine CNC ?
La machine CNC déplace l'outil selon une trajectoire circulaire en spirale tout en l'abaissant lentement. Un trou ou une forme est ainsi réalisé par découpe par mèche. Le tracé est soigneusement planifié à l'aide d'un logiciel spécial.
Q5 : Quels matériaux sont les mieux adaptés au fraisage hélicoïdal ?
Le fraisage hélicoïdal fonctionne bien avec des matériaux résistants comme les aciers trempés, le titane et les composites, ainsi que des alliages plus tendres. Il est idéal pour les matériaux où une chaleur excessive peut poser problème. Les matériaux très durs et délicats peuvent nécessiter une attention particulière.
Q6 : Le fraisage hélicoïdal peut-il être utilisé pour des trous de grand diamètre ?
Oui, il est possible de percer de gros trous avec des outils plus grands. Des outils spéciaux, faciles à changer, sont plus adaptés aux trous de grande taille. Cela permet de gagner du temps et d'économiser des outils.
Q7 : Comment puis-je réduire l'usure des outils lors du fraisage hélicoïdal ?
Utilisez la vitesse et la profondeur de coupe appropriées. Maintenez l'outil refroidi avec du liquide de refroidissement ou de l'air pour éviter toute surchauffe. Nettoyez et affûtez vos outils régulièrement.
Q8 : Quand dois-je choisir le fraisage hélicoïdal plutôt que le perçage ?
Optez pour le fraisage hélicoïdal si vous avez besoin de trous très précis ou de finitions lisses. Il convient aux matériaux durs et aux formes de trous complexes. Le perçage est idéal pour les trous simples et rapides.
Q9 : Quel est l'avantage d'une fraise à dents hélicoïdales par rapport à une fraise à dents droites pour le fraisage de dalles ?
Une fraise à dents hélicoïdales coupe plus doucement et génère moins de vibrations qu'une fraise à dents droites. Cela se traduit par une meilleure finition de surface et une durée de vie plus longue de l'outil. La force de coupe est ainsi mieux répartie.