À quelle vitesse coupez- vous de l'aluminium sur un tour?

Lorsqu'il s'agit d'usinage de l'aluminium sur un tour, la compréhension de la vitesse de coupe correcte est cruciale pour obtenir des résultats optimaux.souvent exprimé en pieds de surface par minute (SFM) ou en mètres par minute (m/min)L'aluminium est connu pour sa machinabilité, mais des facteurs tels que la composition de l'alliage, la géométrie de l'outil,rigidité de la machine, et l'application du liquide de refroidissement jouent tous un rôle important dans la détermination de la vitesse de coupe idéale.

Comprendre les bases de la vitesse de coupe

La vitesse de coupe est la vitesse relative entre l'outil de coupe et la pièce à usiner.Une vitesse de coupe plus élevée signifie que la pièce tourne plus viteCependant, des vitesses trop élevées peuvent entraîner une surchauffe de l'outil et de la pièce, une usure rapide de l'outil, une finition de surface médiocre,et même la déformation de la pièceÀ l'inverse, une coupe trop lente peut entraîner une élimination inefficace du matériau, de longs temps de cycle et une mauvaise maîtrise des copeaux, ce qui peut entraîner un durcissement ou des dommages à la surface.

Facteurs qui influencent la vitesse de coupe de l'aluminium

Plusieurs facteurs clés doivent être pris en considération pour déterminer la vitesse de coupe optimale de l'aluminium sur un tour:

• Alliage d'aluminium:L'aluminium pur (comme la série 1XXX) est très doux et gommageux.nécessitant des vitesses inférieures et des outils tranchants pour éviter la formation de bords (BUE)Les alliages comme 6061 et 7075, qui sont traités thermiquement et contiennent des éléments d'alliage comme le magnésium, le silicium, le cuivre et le zinc, offrent une meilleure usinabilité.est un cheval de bataille dans l'usinage CNC en raison de son bon équilibre de la forceLes alliages de la série 7000, réputés pour leur haute résistance, sont très résistants à la corrosion et ont une excellente machinabilité, ce qui permet souvent des vitesses de coupe plus élevées.peut également être usiné efficacement, mais peut nécessiter une considération attentive de la géométrie de l'outil et des vitesses pour gérer la chaleur et le contrôle des copeaux.

• Matériau des outils:Le matériau de l'outil de coupe lui-même est un déterminant principal des vitesses de coupe atteignables.

  • Acier à haute vitesse (HSS):Les outils HSS sont généralement utilisés pour des matériaux plus mous ou lorsque des vitesses plus faibles sont requises.Outils HSS avec polissage, des bords tranchants sont essentiels pour réduire au minimum le BUE.

  • Carbure:Les outils en carbure sont nettement plus durs et résistants à la chaleur que les HSS, ce qui permet des vitesses de coupe beaucoup plus élevées.particulièrement lorsque l'on souhaite une productivité élevéeIl existe différents grades de carbure, avec des formulations spécifiques optimisées pour différents matériaux et conditions de coupe.

  • Les produits en céramique et le nitrure de bore cubique (CBN):Bien qu'il soit moins fréquent pour le tournage général de l'aluminium en raison du risque de fissuration ou d'usure rapide sur les alliages d'aluminium plus mous,Les matériaux avancés tels que la céramique et le CBN peuvent atteindre des vitesses de coupe extrêmement élevées sur des alliages d'aluminium plus durs ou dans des applications de finition spécifiques.

• Géométrie des outils:Pour l'aluminium, les angles de rasage, les angles de dégagement et le rayon de nez de l'outil de coupe ont une incidence significative sur les performances.Les angles de râpe positifs sont généralement préférés car ils favorisent des bords de coupe plus tranchants et réduisent les forces de coupe. Un bord de coupe poli ou revêtu de PVD peut encore réduire le frottement et prévenir la BUE. Un rayon de nez plus grand peut améliorer la finition de la surface et la durée de vie de l'outil, mais augmente également les forces de coupe,qui doit être équilibré avec la rigidité de la machine.

• Profondeur de coupe (DOC) et débit d'alimentation:Ces paramètres sont étroitement liés à la vitesse de coupe. Une coupe plus profonde nécessite généralement une vitesse de coupe et/ou une vitesse d'alimentation plus lente pour gérer les forces et la chaleur.une vitesse d'alimentation plus rapide peut nécessiter une vitesse de coupe légèrement plus lente pour assurer une bonne évacuation des copeauxL'objectif est d'obtenir une puce continue et gérable qui se brise efficacement.

• Fluide de refroidissement/lubrification:L'application efficace de liquide de refroidissement est essentielle lors de l'usinage de l'aluminium. Il sert à refroidir la zone de coupe, lubrifier l'interface outil-pièce et éliminer les copeaux.mais les systèmes à haute pression ou les refroidisseurs à brouillard peuvent également être très efficacesLa présence et le type de liquide de refroidissement peuvent permettre des vitesses de coupe plus élevées que l'usinage à sec.

• Rigidité de la machine et capacité de vitesse de la broche:Le tour lui-même doit être suffisamment rigide pour gérer les forces de coupe à des vitesses plus élevées sans vibration excessive.si la machine ne peut pas atteindre les tours de roulement souhaités, la vitesse de coupe atteignable sera limitée.

Lignes directrices générales pour la réduction des vitesses

Bien que les vitesses précises dépendent des facteurs ci-dessus, voici quelques lignes directrices générales pour les vitesses de coupe lors de l'usinage de l'aluminium sur un tour,principalement axés sur des alliages communs tels que 6061-T6 et 7075-T6 avec outillage au carbure:

• Pour l'aluminium 6061-T6:

  • Déchets:Avec l'outillage au carbure, les vitesses de coupe peuvent varier dePour les véhicules à moteur à combustionDes coupes plus profondes et des taux d'alimentation plus élevés pourraient pousser vers l'extrémité inférieure de cette plage, tandis que des coupes plus légères permettent des vitesses plus élevées.

  • Coupe de finitionPour une finition de surface supérieure, les vitesses peuvent être augmentées àPour les véhicules à moteur à commande électrique, la fréquence de commande doit être supérieure à:, souvent avec une vitesse d'alimentation plus fine et une plus petite profondeur de coupe.

• Pour l'aluminium 7075-T6:

  • Cet alliage est plus dur et plus sujet au durcissement.

  • Déchets:Les vitesses d'outillage du carbure peuvent varier de400 à 1200 SFM (120 à 360 m/min)Une attention particulière à la rupture des puces est cruciale.

  • Coupe de finitionLes vitesses peuvent être comprises entre600 à 1800 SFM (180 à 550 m/min), une fois de plus en mettant l'accent sur le taux d'alimentation et la prévention de l'UEB.

• Pour les alliages d'aluminium plus mous (par exemple, 1XXX, 3XXX):

  • Ces matériaux caoutchouteux nécessitent des vitesses inférieures pour prévenir l'UEB.Pour les véhicules à moteur à combustion interne, la fréquence de combustion doit être de 300 à 800 SFM (90 à 240 m/min)., avec des outils HSS ou en carbure très tranchants et poli.

Une approche pratique pour trouver la bonne vitesse

La meilleure approche pour déterminer la vitesse de coupe optimale est souvent itérative:

1. Consultez les données du fabricant de l'outil:Les fabricants d'outils de coupe fournissent des tableaux de vitesse et d'alimentation recommandés pour différents matériaux et types d'outils.

2. Commencez prudemment:Commencez par une vitesse située à l'extrémité inférieure de la plage recommandée pour votre alliage et votre outillage spécifique.

3. Observez la formation des puces:C'est votre indicateur le plus critique.

   • Des copeaux longs et filets:Une vitesse ou une alimentation trop élevée ou une rupture insuffisante de la puce peut entraîner un durcissement ou un enroulement du travail autour de la pièce/outil.

   • Petites chips en poudre:Une vitesse ou une alimentation trop basse pour le matériau, ou un outil inapproprié.

   • Des copeaux courts et bien cassés:Idéalement, elles doivent être constamment formées et facilement évacuées par le liquide de refroidissement.

4. L'usure de l'outil de surveillance:Si l'usure est excessive, réduire la vitesse ou ajuster d'autres paramètres.

5. Évaluer la finition de surface:Si la surface de la pièce est rugueuse, incohérente ou montre des signes de brûlure ou de déchirure, des ajustements de vitesse, d'alimentation ou de géométrie de l'outil sont nécessaires.

6. Écoutez la machine:Des bruits, des bavardages ou des vibrations inhabituels indiquent souvent que les paramètres de coupe ne sont pas optimaux ou que la machine/pièce de travail n'est pas suffisamment rigide.

7. Augmentez progressivement:Une fois que vous avez obtenu une bonne formation de copeaux et une finition de surface à une vitesse conservatrice, vous pouvez augmenter progressivement la vitesse de coupe (en petits pas) tout en surveillant les résultats.L'objectif est de trouver le bon endroit qui maximise la productivité sans compromettre la durée de vie des outils ou la qualité des pièces.

En résumé, bien qu'il existe des lignes directrices générales, la vitesse de coupe optimale pour l'aluminium sur un tour n'est pas un nombre unique mais une plage déterminée par une interaction complexe de matériaux, d'outils, deles capacités de la machineEn comprenant ces facteurs et en utilisant une approche systématique de la sélection et de l'observation des paramètres,vous pouvez effectivement composer dans la vitesse de coupe parfaite pour vos besoins d'usinage en aluminium.