Fraisage de haut en bas. Comparaison en montée et en montée Méthodes de fraisage en montée et en montée
Figure 101
En fraisage en amont, le sens d'avance de la pièce ne correspond pas au mouvement principal. Avec le dépassement - ça correspond. Avantages du fraisage :
S'il y a une croûte dure sur la pièce à usiner, la dent de coupe la coupe par le bas et ne frappe ni ne s'effrite;
Il n'y a pas de saisie de la pièce par les forces de coupe, à laquelle S z augmente fortement par l'écart dans la paire vis-écrou de la chaîne d'alimentation, de sorte que vous pouvez travailler même sur une machine usée.
Défauts:
La dent de la fraise ne coupe pas immédiatement, mais glisse (a \u003d 0), par conséquent, elle rive la surface de coupe et s'use;
Les copeaux restent sur la face avant et, lors de la plongée, ébréchent la dent de la fraise.
Avec le fraisage en montée, c'est l'inverse qui est vrai, il est donc préférable d'utiliser la méthode de fraisage en montée sur une nouvelle machine, car la qualité du traitement est supérieure.
5.8 Tirer
Des surfaces de différentes configurations sont étirées, à la fois internes et externes.
Vitesse de coupe lors de la traction - 2-15 m / min.
Précision d'usinage 6-9 nuances, rugosité Ra 0,63 ... 2,5 microns.
5.8.1 Conception des broches
Si la longueur de la broche ne dépasse pas 15 diamètres et que la broche fonctionne en compression, on parle alors de firmware.
R 
chiffre 102
R 
chiffre 103
1 - tige;
2 - cou;
4 - partie coupante;
5 - partie de calibrage ;
6 - l'extrémité arrière de la broche.
La partie travaillante de la broche est en aciers R9, R18, R9F5, KhVG (les moins déformables).
5
.8.2 Paramètres géométriques
Figure 104
5.8.3 Éléments du mode de coupe
V p - le long de l'axe de la broche,
S z - avance par dent, la différence de hauteur des dents adjacentes de la partie coupante,
a - est égal à l'avance par dent S z ,
b - dépend de la forme et de la conception de la broche, qui est déterminée par la surface à traiter,
,
.
Il n'y a pas de remontée sur la partie calibrante pour améliorer la classe de rugosité.
α=2…4 0 sur la partie coupante de la broche, α=1…2 0 sur la partie calibreuse.
5.8.4 Schémas tirés
profil.
Image 105
Il s'avère que la meilleure qualité et la précision du traitement. Il est rarement utilisé en raison de la complexité de fabrication des dents de broche.
Générateur.
Figure 106
La précision et la classe de rugosité sont inférieures. La méthode est largement utilisée lorsqu'il n'y a pas d'exigences élevées pour la pièce.
Progressif (groupe).
Il est effectué selon le schéma du générateur ou du profil.
La tolérance entre les dents de même hauteur dans le groupe est divisée par la largeur. Les forces de coupe sont réduites et la durée de vie de l'outil est augmentée.
Image 107
5.8.5 Usure et durabilité des broches
L'usure sur la face avant est négligeable. La surface arrière des broches est principalement usée. Pour la broche, un critère d'usure technologique est attribué, car la broche est un outil dimensionnel. La quantité d'usure peut atteindre 0,2-0,3 mm, puis la broche est réaffûtée. La température de coupe est le principal facteur influençant l'usure, car la broche est complètement refroidie au ralenti et les vitesses de coupe sont faibles. L'épaisseur de la couche découpée est très faible. C'est le principal facteur d'usure.
S 
z = 0,02-0,2 µm.
Image 108
Le processus de coupe est possible à a>ρ.
Durabilité de 120 à 600 min.
ρ est le rayon d'arrondi de l'arête de coupe.
La broche n'est utilisée que dans la production à grande échelle et en série et, à titre exceptionnel, dans les ateliers de réparation.
Chaque fois qu'un tranchant entre dans une coupe, il est soumis à une charge d'impact. Un fraisage réussi nécessite un bon contact entre l'arête de coupe et le matériau de la pièce à l'entrée et à la sortie de la coupe. Pendant le fraisage, la pièce est alimentée dans le sens de rotation de la fraise ou contre elle, ce qui affecte le début et la fin de la coupe et le choix de l'option de fraisage - le long ou contre.
La règle d'or du fraisage - Des copeaux épais aux copeaux fins
Dans le processus de fraisage, il est nécessaire de surveiller en permanence la nature des copeaux formés. Dans le même temps, il est nécessaire de prendre en compte la position de la fraise, qui affecte le processus de formation des copeaux, et de s'efforcer d'augmenter l'épaisseur des copeaux à l'entrée et de diminuer à la sortie de la coupe, ce qui est un garantie d'un processus de fraisage stable.
Rappelez-vous la règle d'or du fraisage - copeaux épais vers copeaux fins - et visez une épaisseur de copeau minimale à la sortie de la coupe.
Fraisage en montée
En fraisage en avalant (fraisage d'avance), le sens d'avance de la pièce coïncide avec le vecteur de vitesse de coupe. Le fraisage en avalant est toujours la méthode préférée, à condition que la machine, la pièce à usiner et le montage le permettent.
En fraisage périphérique en avalant, l'épaisseur du copeau est maximale à l'entrée de la coupe et diminue progressivement pour atteindre zéro à la sortie de la coupe. Cela évite le frottement du tranchant et le lissage de la surface usinée au moment initial de la coupe.
Les grandes épaisseurs de copeaux offrent certains avantages. Sous l'action des forces de coupe, la fraise est pressée contre la pièce, de sorte que le tranchant est en contact permanent avec le matériau.
Cependant, étant donné que la fraise a tendance à appuyer sur la pièce, la machine doit fournir un entraînement sans jeu dans le mécanisme d'avance de la table. Lorsque la fraise est enfoncée dans la pièce, l'avance est augmentée par inadvertance, ce qui peut entraîner une épaisseur excessive des copeaux et endommager l'arête de coupe. Dans de tels cas, l'utilisation d'un broyage conventionnel doit être envisagée.
Fraisage
En fraisage ascendant (fraisage conventionnel), le sens d'avance de la pièce est opposé à la vitesse de coupe.
L'épaisseur du copeau est nulle en entrée de coupe et augmente progressivement vers la sortie de coupe. Le tranchant doit être enfoncé dans la pièce, créant un effet de roulement dû au frottement, à la température élevée et - souvent - au contact avec la surface durcie obtenue par le tranchant précédent. Tout cela affecte négativement la durée de vie de l'outil.
De grandes épaisseurs de copeaux et des températures de sortie élevées peuvent provoquer des contraintes de traction élevées qui affectent négativement la durée de vie de l'outil et conduisent souvent à une défaillance rapide de l'arête de coupe. De plus, ils peuvent faire en sorte que les copeaux collent ou se soudent sur le bord de coupe, les obligeant à rester sur le bord de coupe jusqu'à la prochaine coupe et à endommager le bord.
Sous l'action des forces de coupe, la fraise et la pièce sont pressées l'une contre l'autre, tandis que les forces radiales ont tendance à arracher la pièce de la table.
Le fraisage conventionnel peut offrir certains avantages en cas de fortes fluctuations de la surépaisseur d'usinage. Il est également recommandé d'utiliser le fraisage lors de l'usinage d'alliages à haute température avec des inserts en céramique, car la céramique est sensible aux charges de plongée.
Serrage de la pièce
Le sens d'avance de l'outil a des exigences différentes pour le serrage de la pièce. Dans le fraisage, la fixation doit résister aux forces qui tirent la pièce hors de la table. Et avec le fraisage en montée - aux forces qui pressent la pièce contre la table.
On comprend la différence de qualité de fraisage avec le sens opposé et passant des arêtes de coupe par rapport à la matière.
Pendant le fraisage ascendant, la dent de fraise est chargée en douceur tout en éliminant les copeaux du matériau usiné, de sorte que la durée de vie de l'outil est épuisée beaucoup plus longtemps par rapport au fraisage ascendant.
Cette méthode de fraisage contribuera également à prolonger la durée de vie de la fraise dans le cas de pièces compactées en surface, car l'élimination des copeaux commence par une couche sous-crustale lâche du matériau.
Selon le sens de rotation de la fraise, il existe 2 types de fraisage : contre et associé.
Une méthode de passage est appelée une telle méthode de fraisage, dans laquelle l'alimentation en matériau coïncide avec le sens de rotation de la fraise, Fig.1.
Riz. un. Fraisage ascendant - A. Fraisage ascendant - B.
Si la direction du fraisage et de l'avance sont dirigées de manière opposée, alors nous avons affaire à un fraisage vers le haut.
Il y a à la fois des inconvénients et des avantages aux deux méthodes.
Dans le fraisage en avalant, la dent de fraise est chargée brusquement au moment où elle pénètre dans la pièce et elle frappe la surface du matériau en cours de traitement. En conséquence, nous obtenons une usure accrue de l'outil. Plus important encore, cet effet se manifeste dans le traitement du matériau compacté en surface et le traitement de surface avec des fraises à éperons.
Le fraisage en avalant compacte la surface usinée. Ceci, bien sûr, ne peut pas être attribué sans équivoque à des avantages ou à des inconvénients. Le compactage est dû au fait que les déformations plastiques de la couche de matériau découpé se produisent directement dans la zone de traitement, et du fait que les forces de pression de la fraise et la réaction de la pièce dans la zone de traitement sont dirigées de manière opposée, la couche de matériau de la pièce est écrasée (même compactage).
En raison du fait que la fraise appuie sur la pièce pendant le fonctionnement, la pressant contre la surface d'appui et augmentant ainsi la rigidité d'accouplement, la précision d'usinage est supérieure à celle du fraisage de haut en bas.
Pendant le fraisage ascendant, la dent de fraise est chargée en douceur tout en éliminant les copeaux du matériau usiné, de sorte que la durée de vie de l'outil est épuisée beaucoup plus longtemps par rapport au fraisage ascendant. Cette méthode de fraisage contribuera également à prolonger la durée de vie de la fraise dans le cas de pièces à usiner compactées en surface, car l'élimination des copeaux commence par une couche de matériau sous-crustale lâche. Dans la zone de la croûte dense (la zone "A" sur la Fig. 1b est mise en évidence), la séparation du matériau se produit en grande partie en raison des forces de tension et de flexion. Ces types de charges nécessitent beaucoup moins de force pour briser le matériau, contrairement à l'écrasement que nous avons dans le cas du fraisage en avalant.
Avec la méthode de contre-fraisage, le changement de densité de la couche de matériau traité se produit dans une moindre mesure. Cependant, dans ce cas, la dent peut glisser le long de la surface de la pièce, ce qui entraînera un durcissement de la couche pressée et une augmentation ultérieure de la charge requise pour le traitement.
Avec la contre-méthode de traitement du matériau, la fraise a tendance à retirer la couche de matériau de la pièce pendant le fonctionnement. Dans ce cas, l'épaisseur des copeaux découpés n'est pas constante. En raison des déformations élastiques qui en résultent, des vibrations se produisent et, par conséquent, la qualité de la surface usinée est réduite.
Ainsi, compte tenu des avantages et des inconvénients cités des méthodes de fraisage considérées, nous pouvons conclure que fraisage en montée plus adapté pour :
Finition;
Dans les cas où une fine couche est retirée en une passe;
Traitement de matériaux superficiels non compactés.
Fraisage plus adapté pour :
Traitement des matériaux d'ébauche ;
Traitement de matériaux compactés en surface.
Le fraisage n'est rien de plus que le traitement mécanique de divers types de matériaux par découpe. Le fraisage est effectué afin d'obtenir une pièce qui aura la rugosité, la forme ou la taille requise lors de son usinage.
L'outil multi-lames, qui est installé sur la machine, effectue généralement un mouvement de rotation pendant le processus de fraisage, et la pièce traitée avec cet outil de coupe se déplace en mode translation.
Le processus de coupe lui-même pendant le fraisage sera caractérisé par des cycles successifs de ralenti et de travail des dents de fraise. De plus, les fluctuations de température dans le chauffage des dents peuvent changer, en modifiant la charge appliquée à chaque dent de la fraise, ou en modifiant l'épaisseur du copeau à retirer.
Lors du fraisage, la pièce est taillée exclusivement sur une partie de l'arc de cercle et uniquement tant que les dents sont en contact avec la matière à usiner. Ceci est suivi par le ralenti.
Lors du fraisage, chaque dent de fraise doit surmonter la résistance à son action du côté du matériau traité et la force de frottement qui agira sur la surface des dents de fraise. En règle générale, lors de la coupe, ce n'est pas une dent, mais plusieurs à la fois, qui est en contact avec la pièce, de sorte que la machine doit surmonter la résistance totale. A ce moment, la force de coupe totale agit, c'est la somme de toutes les forces qui agissent sur les dents. Le modèle selon lequel les forces de coupe agiront pendant le fraisage dépendra de la méthode de fraisage et du type de fraise de travail.
Le fraisage, à la fois radial, avec une fraise à surfacer, et tangentiel, avec une fraise cylindrique, peut être effectué de deux manières. L'un d'eux - fraisage ou contre la soumission. Dans ce cas, le sens de déplacement du matériau sera opposé au sens de déplacement de la fraise. Le deuxième type est appelé fraisage en montée ou par soumission. Dans ce cas, la rotation de la fraise elle-même et l'avance correspondront.
Si contre-fraisage, alors l'épaisseur de cette tranche variera de zéro, visible à l'entrée de la dent, à la valeur maximale. Il peut être enregistré lorsque la dent quitte le contact avec la pièce qu'elle traite.
Si fraisage en descente, alors le processus de coupe se produira au contraire de la valeur maximale à zéro.
Le fraisage en avalant commence par l'impact qui se produit au moment où la dent entre en contact avec la pièce, car l'épaisseur de la coupe a dans ce cas une valeur maximale. Pour cette raison, le fraisage en avalant n'est autorisé que sur les machines qui ont un niveau de rigidité suffisant. De plus, il est impératif de vérifier qu'il n'y a pas d'espace à l'interface de l'écrou de la vis mère entre l'avance transversale et longitudinale de la table de fraisage.
Si vous le regardez dans son ensemble, le fraisage en montée sera plus rentable lors des travaux de finition, lorsque la croûte qui se forme à la surface du matériau a déjà été enlevée et que la profondeur de la couche de coupe n'est pas grande.
Le processus de fraisage vers le haut se caractérise par une coupe plus douce, car l'épaisseur du matériau enlevé augmente en douceur et la charge sur la machine augmente progressivement. Le fraisage est beaucoup plus utile pour dégrossir la matière, en présence d'une croûte ou d'une calamine (forgeage).
Les machines-outils à commande numérique sont soumises à des exigences particulières accrues pour le jeu des mécanismes mesurés en centièmes de millimètre, car cette préférence de fraisage en montée est donnée ici, ce qui n'est pas toujours possible sur les machines conventionnelles.
Sur la fig. 21 montre un exemple de surfaçage. Les dents insérées - les fraises 4 sont installées dans le corps de la fraise en bout 5. Chaque fraise supprime la surépaisseur déterminée par l'avance s z et la profondeur de coupe t. Les dents de la fraise coupent la surépaisseur le long d'une trajectoire courbe. Selon l'emplacement de la pièce par rapport à la fraise, les conditions de coupe changent.
Riz. 21. : 1 - surface usinée, 2 - surface de coupe, 3 - surface de coupe usinée. 4 - cutter (couteau enfichable), 5 - corps de cutter; v est le sens de rotation de la fraise, s z est l'avance par dent de fraise, t est la profondeur de passe
Riz. 22. Différentes positions de la fraise à surfacer par rapport à la pièce :
a - symétrique, b - au-dessus du centre (contre-fraisage); c - en dessous du centre (fraisage en montée); 1 - fraise, 2 - pièce à usiner; v - sens de rotation de la fraise, s - sens d'avance
Sur la fig. La figure 22 montre les différentes positions relatives de la fraise et de la pièce. Sur la fig. 22, et la pièce 2 est située symétriquement par rapport à l'axe de la fraise 1. Dans ce cas, la section transversale des copeaux pendant le processus de coupe, bien que non constante, s'avère être approximativement la même au moment où la fraise entre dans le métal et au moment de sa sortie. La direction de l'effort de coupe par rapport au sens d'avance n'est pas non plus constante, mais reste proche de 90°, surtout si le diamètre de la fraise est nettement supérieur à la largeur de la surface usinée.
Dans le cas où la pièce n'est pas symétrique par rapport à la fraise (au-dessus du centre), comme indiqué sur la Fig. 22b, les conditions de coupe changent de manière significative. Au moment où la fraise pénètre dans le métal, la section transversale du copeau est nettement plus petite qu'à sa sortie. Le mouvement de la fraise pendant le processus de coupe s'effectue toujours dans le sens du mouvement d'avance. De telles conditions de coupe sont appelées fraisage vers le haut.
Si la pièce est décalée par rapport à l'axe de la fraise dans la direction opposée (en dessous du centre), comme illustré à la Fig. 22, c, alors la section de la puce au moment où la fraise entre dans le métal deviendra plus grande qu'à sa sortie, et la direction de mouvement de la fraise sera proche de la direction d'alimentation. Ces conditions de fraisage sont appelées fraisage en montée.
Lors du traitement de métaux fragiles, il est parfois nécessaire de créer les conditions d'une sortie en douceur de la fraise du métal afin d'éviter l'écaillage du bord de la pièce. Cela correspondra à la méthode de fraisage en montée. Cependant, avec cette méthode, il existe toujours un risque de mouvement arbitraire de la pièce avec la vitesse de la table dans le sens du mouvement du tranchant. Cela peut se produire s'il y a de grands écarts dans le mécanisme de déplacement de la table. Avec un mouvement arbitraire de la table, le processus de coupe se produit de manière saccadée, la rugosité de la surface usinée augmente et il existe un risque de rupture de la fraise. Par conséquent, avant de régler le mode de fraisage en montée, il est nécessaire d'ajuster les écarts dans le mécanisme de déplacement de la table. Pour cela, la machine est munie de dispositifs appropriés.
Sur la fig. 23 montre le fraisage ascendant et ascendant en relation avec le fraisage avec une fraise cylindrique.
Riz. 23. Fraisage cylindrique:
a - fraisage en montée, b - contre-fraisage ; v est le sens de rotation de la fraise, s p est l'avance longitudinale, s in est l'avance, s z est l'avance par dent de la fraise, t est la profondeur de passe, B est la largeur de fraisage
De la fig. 23, a, vous pouvez voir comment la section transversale des copeaux passe de la plus grande valeur à la plus petite valeur dans le fraisage en avalant et de la plus petite à la plus grande dans le fraisage vers le haut (Fig. 23, b).
Riz. 24. Schéma d'action des forces lors du fraisage ascendant et descendant: a - fraisage en avalant, b - contre-fraisage ; R - force de coupe, P x - composante horizontale de la force de coupe, P y - composante verticale de la force de coupe, P ok - force circonférentielle, P rad - force radiale, s - sens d'avance, v - sens de rotation du fraise, D - diamètre de la fraise
Sur la fig. 24 montre un diagramme de l'action des forces résultant de diverses méthodes de fraisage. La force de coupe R est la somme de la force circonférentielle P ok dont la direction coïncide avec la direction de la vitesse de coupe v et de la force radiale P rad dont la valeur est proportionnelle à la profondeur de coupe. Pour comparer les conditions de coupe, la position du tranchant est considérée lorsqu'il est au même angle par rapport à la verticale (Fig. 24, a, b). Dans ce cas, la section transversale des puces sera la même. Les valeurs de la force de coupe des forces circonférentielles et radiales seront les mêmes, mais les directions des vecteurs de force seront différentes.
Décomposons le vecteur d'effort de coupe en deux composantes P x et P y et comparons leur action lors du fraisage descendant et ascendant.
Composante horizontale Ð x à fraisage en montée agit dans le même sens que l'avance, et la composante verticale P y est dirigée vers le bas, pressant la pièce contre la table.
À fraisage la composante horizontale P x est dirigée vers l'alimentation, et la composante verticale R y est dirigée vers le haut, comme si on arrachait la pièce de la table. Plus l'allocation est élevée, plus l'effet de cette composante est prononcé.
Si, lors du fraisage ascendant, les lacunes dans la connexion filetée de la vis mère et de l'écrou de la machine, avec lesquels la table se déplace dans le sens de l'avance, sont dangereuses, alors lors du fraisage ascendant, le danger est causé par des lacunes dans les guides de la table car la composante verticale P y peut soulever la table avec la pièce, ce qui provoquera des oscillations (vibrations). Les mécanismes de présentation d'une table au contre-fraisage éprouvent la plus grande charge. Dans ce cas, les mécanismes de sécurité de la machine sont ajustés.