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Maîtriser les processus : Fraisage à grande avance

Les systèmes d'outils de Paul Horn GmbH offrent à l'utilisateur la possibilité de concevoir des processus d'usinage de manière productive et rentable. C'est précisément dans la fabrication d‘outillages et de moules que le processus de fraisage à grande avance peut être utilisé de manière économique et productive. Le fraisage de haute performance ne se décrit pas seulement par des passes importantes, mais aussi par des petites passes avec des avances élevées lors du fraisage à grande avance.

Maîtriser les processus : Fraisage à grande avance
Avec les systèmes DAH82 et DAH84, Horn présente une nouvelle génération pour le fraisage à grande avance.

Les tâches d'usinage ont évolué. Les défis en matière d'usinage sont devenus plus complexes et plus exigeants. En raison des cycles de vie plus courts des produits et de la réduction des temps de développement, plusieurs pièces différentes sont fabriquées sur une machine à des intervalles de temps réduits. Pour le fabricant d'outils, cela implique de concevoir des systèmes d'outils pour les différentes applications. Cela signifie par exemple que l'outil n'est pas uniquement utilisé pour le fraisage de poche, mais qu'il doit également avoir la possibilité de plonger.

Les concepts de machines dynamiques constituent un autre aspect. Les vitesses de déplacement (accélération et la décélération) des axes ainsi que leur synchronisation ont été nettement optimisées. Pour des technologies relativement nouvelles comme le fraisage trochoïdal et le fraisage à grande avance, les systèmes d'outils doivent être définis en conséquence afin de résister aux contraintes dynamiques élevées.


Maîtriser les processus : Fraisage à grande avance
Le système de fraisage à grande avance DAH permet d'obtenir un volume d'enlèvement de matière élevé avec de faibles passes.

Faible avance - volume de copeaux élevé
Il y a quelques années, Horn a présenté le système de fraisage à grande avance. Les fraises DAH peuvent travailler en plonger. Grâce à la charge dans le sens de l'axe de la broche et de l'outilsont principalement sollicitées en compression et les forces transversales sont relativement faibles. En raison de la faible tendance à la vibration, les outils peuvent supporter des charges élevées d’avances comme fz = 1 mm pour des profondeurs de coupe ap jusqu'à 1,2 mm. Le grand rayon sur l'arête de coupe principale des plaquettes à trois arêtes crée une coupe douce, et assure une répartition uniforme des forces de coupe pour assurer une longue durée de vie.

Sur la face intérieure, un petit rayon de coupe assure une plongée efficace et rapide. Un angle de dépouille primaire et secondaire permet d'obtenir un angle de coin stable et une très bonne stabilité de l'arête de coupe. Grâce à des avances nettement plus élevées qu'en fraisage conventionnel, le volume d'enlèvement de copeaux est nettement plus important en fraisage à grande avance, malgré des profondeurs de passe plus faibles.

Un client Horn fabrique 14 fois plus rapidement qu'auparavant une pièce en 42CrMo4, traitée à 1000 N/mm2 . Le défi consistait à réaliser une plongée axiale sur la pièce cylindrique. Le diamètre extérieur de la gorge axiale mesure environ 240 mm, sa largeur est de 40 mm et sa profondeur, sans surépaisseur de finition, est d'environ 90 mm. Avec une fraise torique équipée de plaquettes de coupe, le client a eu besoin d'environ 100 minutes pour ébaucher la gorge. La durée de vie de l'outil à cinq arêtes de coupe était de 30 gorges par plaquette. Ce temps élevé exigeait une optimisation.

Les techniciens de Horn ont modifié le processus pour passer sur du fraisage à grande avance La vitesse de coupe est programmée à vc = 150 m/min. L'outil plonge hélicoïdalement dans la pièce avec une profondeur de passe continue de ap = 1 mm. La vitesse d'avance (vitesse de rotation de la pièce) est de vf = 4777 mm/min. L'avance par dent est de fz = 0,8 mm/min. Le nouveau temps d'usinage de la gorge n'est plus que de sept minutes par pièce. la durée de vie des plaquettes a triplé pour permettre la production de 90 pièces.


Maîtriser les processus : Fraisage à grande avance
Les passes hélicoïdales pour l'ébauche de trous et de poches sont également possibles avec le système de fraisage DAH.

Huit arêtes de coupe utilisables
En 2020, Horn a présenté une évolution de son système d'outils pour le fraisage à grande avance. le fabricant d'outils a introduit une nouvelle génération d'outils pour ce procédé de fraisage avec le système DAH82 et DAH84. Les huit arêtes de coupe utilisables de la plaquette frittée de précision offrent un prix à l‘arête de coupe avantageux et une rentabilité élevée. Malgré la position de montage négative, la géométrie de coupe positive assure une coupe régulière et silencieuse ainsi qu'une bonne évacuation des copeaux. Horn propose les plaquettes avec le substrat SA4B, qui convient à l'usinage universel dans différents matériaux.

Le grand rayon sur l'arête de coupe principale de la plaquette produit une coupe régulière, et assure une répartition uniforme des forces de coupe et garantit ainsi une grande durée de vie. La profondeur de coupe maximale est de ap = 1,0 mm (DAH82) et ap = 1,5 mm (DAH84).

Le système d‘outils a été lancé avec succès sur le marché. Un exemple montre une application dans la construction d‘outillages et de moules concernant l'ébauche d'un moule. L'utilisateur avait besoin d'environ 15 minutes pour réaliser le processus d'usinage avec le système d'outils pour le fraisage à grande avance utilisé précédemment. Avec le système DAH 82 de Horn, les techniciens Horn ont pu réduire le temps d'usinage à moins de six minutes. Cela a été possible grâce à l'augmentation de la vitesse d'avance de 2500 mm/min à 6900 mm/min. En plus de la réduction du temps d'usinage, la durée de vie de l'outil par arête de coupe a également augmenté.

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