Le choix de la bonne plaquette de tournage peut souvent déterminer le succès ou l'échec d'une opération d'usinage. Une géométrie de plaquette incorrecte peut réduire la durée de vie de l'outil de 40 % ! J'en ai moi-même fait l'expérience dans ma boutique. Cet article fournira un guide complet pour sélectionner la plaquette optimale en fonction du matériau de la pièce à usiner, de la géométrie de la plaquette, du revêtement et des conditions de coupe. Que vous soyez nouveau dans l'usinage CNC ou un ingénieur cherchant à optimiser votre ligne de production, cet article vous aidera.
Qu'est-ce qu'une plaquette de tournage ?
Les outils de coupe les plus courants et les plus critiques dans les opérations d'usinage CNC et de tournage.
Définition et fonction des plaquettes de tournage
A plaquette de tournageest un outil de coupe remplaçable, généralement constitué de matériaux tels que le carbure, la céramique, le CBN ou le PCD. Sa fonction principale est d'éliminer l'excès de matériau de la surface de la pièce, obtenant ainsi une précision dimensionnelle et une qualité de surface. Par rapport aux outils solides, les plaquettes de tournage sont plus économiques car il suffit de remplacer la plaquette, pas l'outil dans son intégralité.
Différence avec les autres outils de coupe
Par rapport aux outils de coupe comme les fraises et les forets, les plaquettes de tournage se caractérisent par leur indexabilité. Cela signifie que les plaquettes peuvent être permutées ou remplacées en fonction de l'usure de la pointe, prolongeant ainsi la durée de vie de l'outil et réduisant les coûts. Cette flexibilité les rend avantageux dans la production de masse.
L'importance des normes ISO et des systèmes de codage des lames
Les plaquettes de tournage disposent d'un système de codage normalisé au niveau international (CNMG, DNMG, WNMG, etc.), qui couvre des informations telles que la forme de la plaquette, l'angle de coupe, la tolérance et l'épaisseur. En comprenant ces codes, vous pouvez déterminer rapidement si une plaquette est adaptée à vos besoins de traitement, améliorant ainsi l'efficacité de la sélection.
Types et applications courants de plaquettes de tournage
Lors de la sélection des plaquettes de tournage, il est important de comprendre les différents types de plaquettes et leurs scénarios d'application, ce qui peut vous aider à améliorer l'efficacité et à prolonger la durée de vie des outils d'usinage.
CNMG convient à l'usinage grossier, forte polyvalence
Les plaquettes CNMG sont des plaquettes-à usage général adaptées à l'ébauche de la plupart des applications en acier et en fonte. Ils constituent un excellent choix lorsque vous devez retirer rapidement de grandes quantités de matériaux tout en équilibrant durabilité et rentabilité. Leur conception géométrique maintient la stabilité de coupe, réduit les vibrations et offre d'excellents états de surface lors des opérations d'ébauche.
DNMG convient à la finition et aux formes complexes
Les plaquettes DNMG sont conçues pour la finition et les contours complexes. Leur rayon de nez plus petit et leur angle de dépouille plus précis offrent des surfaces plus lisses tout en conservant la précision dimensionnelle. Si vous travaillez avec des pièces de précision ou des formes complexes, DNMG peut vous aider à obtenir des résultats de haute-qualité.
WNMG est de haute résistance, adapté à la coupe interrompue
Les plaquettes WNMG se caractérisent par leur haute résistance et leur résistance aux chocs, ce qui les rend particulièrement adaptées aux coupes interrompues et à l'usinage intermittent. Lors de l'usinage de matériaux durs ou de pièces avec des coupes intermittentes, ces plaquettes sont moins susceptibles de se casser ou de s'écailler, ce qui permet de maintenir des résultats d'usinage stables et d'augmenter la fiabilité.
SNMG convient à une grande profondeur de coupe et à un traitement robuste
Les plaquettes SNMG sont conçues pour les profondeurs de coupe profondes et les usinages lourds-. Leur construction robuste leur permet de résister à des forces de coupe élevées, ce qui les rend idéaux pour la production en grand volume ou les applications de coupe exigeantes. SNMG est un choix idéal pour les pièces nécessitant un enlèvement de matière efficace tout en préservant la durée de vie de la plaquette.
En maîtrisant ces types de lames et ces applications, vous pouvez rapidement sélectionner la lame la plus adaptée en fonction du matériau de la pièce à usiner et des exigences de traitement, améliorant ainsi l'efficacité du traitement et la qualité du produit.
| Type d'insertion | Points forts | Meilleurs cas d'utilisation | Matériaux et applications typiques | Conseils de sélection |
|---|---|---|---|---|
| CNMG | Solide, polyvalent,-rentable ; conception double-face | Ébauche à tournage moyen ; enlèvement de matière stable et élevé | Acier et fonte ; OD général tournant et face | Accès limité pour les accotements serrés ou les profils complexes ; observer les vibrations sur les machines à faible-rigidité |
| DNMG | Bon dégagement et accessibilité ; prend en charge le travail de précision | Finition et semi-finition ; contours et épaules complexes | Pièces de précision, arbres étagés, tournage de profils | Résistance des bords inférieure à celle du CNMG/WNMG ; éviter les interruptions importantes à moins d'utiliser une géométrie renforcée |
| WNMG | Résistance élevée des bords ; excellente résistance aux chocs | Coupe interrompue ; surfaces instables ou inégales | Pièces moulées, pièces forgées, pièces avec rainures de clavette ou trous | Pas idéal pour les finitions de surface ultra-à moins d'être associé à une géométrie de finition |
| SNMG | Rigidité maximale ; supporte des forces de coupe très élevées | Ebauches lourdes et coupes profondes ; enlèvement de matière élevé | Enlèvement de matière important, tournage-de production intensif | Nécessite une forte puissance de machine et une configuration rigide ; une mauvaise rigidité peut provoquer des vibrations ou une rupture des bords |
Facteurs clés dans le choix des plaquettes de tournage
À son tour, le choix de la bonne plaquette est essentiel pour garantir l’efficacité de l’usinage, la durée de vie de l’outil et la qualité de la pièce à usiner. Vous devez prendre en compte des facteurs tels que le matériau de la pièce, la forme de la plaquette, les paramètres de coupe, le revêtement et le type d'usinage pour faire le meilleur choix.
Matériau de la pièce
Différents matériaux ont des exigences très différentes en matière d'inserts. L'acier convient généralement aux plaquettes en carbure, tandis que l'acier inoxydable nécessite une nuance plus résistante pour éviter l'écaillage. L'usinage de la fonte peut bénéficier d'inserts en céramique ou en carbure-résistants à l'usure, tandis que les métaux mous comme l'aluminium et le cuivre sont mieux adaptés aux inserts de coupe-lisses et à revêtement mince. Comprendre le matériau de la pièce à usiner peut vous aider à affiner rapidement votre sélection de plaquettes.
Forme et angle de la lame
L'insertion d'une forme et d'un angle influence directement les forces de coupe, la qualité de la surface et la stabilité de l'usinage. Les formes ISO courantes, telles que CNMG, DNMG, WNMG et SNMG, ont chacune leurs propres caractéristiques. L'angle de dépouille, l'angle de coupe et le rayon du nez sont également des indicateurs clés. Une sélection appropriée peut réduire les vibrations, améliorer la précision de l'usinage et prolonger la durée de vie de l'outil.
Données de coupe
La vitesse de coupe, l'avance et la profondeur de coupe sont des paramètres clés qui influencent l'efficacité de l'usinage et la durée de vie de la lame. Des vitesses de coupe trop élevées peuvent provoquer une usure prématurée de la lame, tandis qu'une vitesse trop faible peut compromettre l'efficacité. Vous devez définir de manière optimale les paramètres de coupe en fonction du matériau de la lame et des caractéristiques de la pièce à usiner pour trouver un équilibre entre efficacité et durée de vie de l'outil.
Revêtement et qualité
Le revêtement et la qualité de la plaquette déterminent sa résistance à l'usure, sa résistance à la chaleur et sa résistance à l'écaillage. Les revêtements PVD conviennent à la finition à grande vitesse-, tandis que les revêtements CVD conviennent à l'usinage à haute-température et sous lourdes-charges. Faire correspondre correctement le revêtement et la nuance peut améliorer considérablement la stabilité de l'usinage et réduire les temps d'arrêt liés aux changements de plaquettes.
Type de traitement
Différents types d'usinage influencent également le choix de la plaquette. La coupe continue convient aux plaquettes standard-à usage général, tandis que la coupe interrompue nécessite des plaquettes à haute-résistance et aux chocs-résistantes.
L'ébauche nécessite généralement des plaquettes présentant une résistance élevée et une bonne résistance à l'usure.
La finition se concentre sur des pointes d'outils tranchantes et une coupe fluide.
En tenant compte de manière exhaustive des facteurs clés ci-dessus, vous pouvez sélectionner la plaquette de tournage la plus adaptée à chaque tâche d'usinage, améliorant ainsi l'efficacité de l'usinage, garantissant la qualité de surface et prolongeant la durée de vie de l'outil.
Comment identifier rapidement le code d'insertion
Comprendre le codage des plaquettes est une étape clé dans la sélection de la plaquette de tournage adaptée. En maîtrisant les règles de codage, vous pouvez déterminer rapidement la forme, la taille et les conditions de travail applicables de l'insert, évitant ainsi une perte de temps et d'argent par essais et erreurs.
Analyse de la structure du codage des lames ISO
Les codes d'insertion ISO sont constitués d'une série de lettres et de chiffres, chacun ayant une signification spécifique. La première lettre représente la forme de la plaquette, les lettres suivantes indiquent le degré de tolérance ou l'angle du nez de la plaquette, et les chiffres font référence à la taille, à l'épaisseur et au rayon du nez de la plaquette. Cette standardisation permet d'identifier et de sélectionner de manière cohérente les plaquettes de différents fabricants.
Exemple : Signification de CNMG 120408
Prenons l'exemple du CNMG 120408 :
C: Représente la forme d'une lame en diamant à 80 degrés.
N:Cela signifie qu'il n'y a pas d'angle de coupe.
M:Indique le niveau de tolérance.
G:Représente l'épaisseur de la lame ou le but du traitement.
12:Représente la longueur de la pointe de la lame.
04:Indique l'épaisseur de la lame.
08:Représente le rayon de l'arc du nez de l'outil.
Grâce à ce code, vous pouvez clairement comprendre les caractéristiques géométriques de la lame et le type de pièce à laquelle elle s'applique.
Trouvez et appliquez rapidement des conseils
En pratique, vous pouvez utiliser les codes pour filtrer rapidement les insertions. Confirmez simplement le matériau de la pièce à usiner, la méthode de coupe et les exigences de traitement, et vous pouvez utiliser le code ISO pour faire correspondre la plaquette la plus appropriée. De plus, la familiarité avec les combinaisons de codes courantes rendra la sélection des inserts plus efficace dans votre magasin et réduira le risque de mauvaise sélection.
Conseils pratiques pour le choix des plaquettes de tournage
Le choix d'une plaquette de tournage n'est pas seulement une question de prix ; il s'agit également de faire un bon jugement en fonction de vos besoins en usinage. En maîtrisant quelques conseils pratiques, vous pouvez éviter les erreurs courantes et améliorer l’efficacité de l’usinage et la durée de vie des outils.
Adaptez les lames aux besoins de traitement, pas seulement au prix
De nombreuses personnes se concentrent uniquement sur le prix lors de l'achat de plaquettes, mais une plaquette moins chère peut ne pas convenir au matériau de votre pièce ou à votre type d'usinage. Vous devez prendre en compte le matériau de la pièce à usiner, la profondeur de passe, la précision de l'usinage et les exigences en matière de durée de vie de l'outil pour sélectionner la plaquette la plus appropriée. La bonne plaquette peut réduire les temps d'arrêt et améliorer la productivité, ce qui est plus rentable-à long terme que de simplement économiser de l'argent.
Considérez la compatibilité entre le manche et la lame
La compatibilité de la plaquette et du porte-outil est également un facteur clé. Si la plaquette et le porte-outil ne correspondent pas, cela peut provoquer des vibrations, une coupe instable et même des dommages à l'outil ou à la pièce. Lors de la sélection d'une plaquette, assurez-vous de confirmer que le type, l'épaisseur et la taille de la plaquette correspondent au porte-outil pour garantir un processus d'usinage fluide et sûr.
Erreurs courantes commises par les débutants : ignorer la géométrie et le revêtement de la lame
De nombreux débutants se concentrent uniquement sur l’insertion de la marque et du prix, négligeant l’insertion de la géométrie et du type de revêtement. Le rayon du nez, l'angle de coupe, l'angle de dépouille et le matériau de revêtement influencent tous les forces de coupe, la qualité de la surface et la durée de vie de l'outil. Ignorer ces détails peut facilement entraîner un écaillage des bords, une usure accélérée des outils ou une précision d'usinage inférieure aux normes.
Partage de dossiers de candidature en usine
Une usine de transformation de pièces en acier a modifié sa sélection de lames, passant de la simple recherche du prix le plus bas à l'adaptation des lames au matériau de la pièce et aux conditions de coupe. Cela s'est traduit par une augmentation de 30 % de la durée de vie de l'outil, une qualité de surface considérablement améliorée et une augmentation de 20 % de la productivité. Ce cas démontre que le choix de la bonne lame permet non seulement de réduire les coûts, mais améliore également les performances globales d'usinage.
FAQ
Quelle lame a la durée de vie la plus longue ?
La vie dépend du matériau et de l'application. D'une manière générale, les inserts CBN ou PCD ont la plus longue durée de vie dans l'usinage de matériaux durs, tandis que les plaquettes en carbure conviennent à l'usinage conventionnel de l'acier. La sélection de la plaquette adaptée au matériau de la pièce à usiner et aux conditions de coupe est essentielle pour prolonger la durée de vie.
Une seule lame peut-elle être utilisée à la fois pour l’ébauche et la finition ?
Bien que certaines plaquettes-à usage général puissent gérer à la fois l'ébauche et la finition, les résultats ne sont généralement pas aussi idéaux que ceux des plaquettes dédiées. Afin d'obtenir la meilleure qualité de surface et la meilleure efficacité, il est recommandé de sélectionner différentes plaquettes pour différentes étapes de traitement.
Comment prolonger la durée de vie de la lame ?
Le contrôle des paramètres de coupe, la sélection des revêtements et des qualités de plaquettes appropriés, le maintien de la rigidité de la machine-outil et la garantie d'un refroidissement et d'une lubrification appropriés sont autant de moyens efficaces de prolonger la durée de vie des plaquettes. Éviter les coupes excessives et les impacts intermittents peut réduire l’usure des plaquettes.
Quelle est la différence entre les lames revêtues et non revêtues ?
Les plaquettes revêtues offrent une meilleure résistance à l'usure et à la chaleur, ce qui les rend adaptées à l'usinage à haute-vitesse ou-température. Inserts non revêtus sont moins chers et conviennent à l'usinage à faible-vitesse ou à des matériaux tendres. Choisir la plaquette adaptée à vos conditions d'usinage peut améliorer l'efficacité et réduire la fréquence de changement d'outil.
Une plaquette peut-elle effectuer à la fois l’ébauche et la finition ?
Dans la plupart des cas, non. L'ébauche et la finition nécessitent des géométries différentes. Cependant, une plaquette à géométrie moyenne peut parfois gérer les deux si vous acceptez des compromis sur la durée de vie de l'outil ou la finition de surface.
Conclusion
Choisir la bonne plaquette de tournage n'est pas seulement une question de coût ; cela nécessite une évaluation complète basée sur des facteurs tels que le matériau de la pièce, le type d'usinage, la forme de la plaquette et le revêtement. La bonne plaquette améliore l’efficacité de l’usinage, garantit la qualité de la surface et prolonge la durée de vie de l’outil. La maîtrise des codes ISO et des techniques de sélection pratiques vous aidera à trouver rapidement la plaquette la plus adaptée, en évitant les essais et erreurs et les temps d'arrêt inutiles. Optimisez dès maintenant votre sélection de plaquettes en fonction de vos besoins d'usinage, rendant l'usinage CNC plus efficace, plus stable et obtenant des résultats supérieurs !