Qu'est-ce qu'une fraise en carbure ?

Les fraises en bout sont des outils de coupe essentiels dans l'usinage car elles sont utilisées pour enlever de la matière d'une pièce avec précision. Les forets ne coupent que verticalement, tandis que les fraises en bout peuvent couper dans plusieurs directions. C'est pourquoi ils sont largement utilisés dans des tâches telles que le profilage, le contournage, le rainurage et la plongée. Leur polyvalence les rend utiles aussi bien dans les fraiseuses manuelles que CNC.

Parmi tous les types de fraises en bout, les fraises en bout en carbure sont la norme de l'industrie pour les applications-hautes performances. Ils sont constitués de carbure de tungstène dur, ce qui les rend très durables, résistants à la chaleur- et coupants. De telles qualités sont utiles lorsque l’on travaille avec des matériaux résistants comme l’acier inoxydable, le titane et la fonte. Ils ont de nombreuses applications dans de nombreux secteurs, notamment l'automobile, l'aérospatiale, la fabrication de moules et l'ingénierie de précision.

Dans cet article, vous apprendrez ce que sont les fraises en carbure, en quoi elles sont différentes des forets, les différents types et formes qu'elles existent, leurs avantages, leurs applications et bien plus encore.

Fraises en bout vs forets

Bien que les forets et les fraises soient utilisés dans l'usinage comme outils de coupe, ils diffèrent par leur conception et leurs fonctionnalités.

Un foret coupe directement dans un matériau qui crée un trou rond en enlevant la matière axialement.

D'un autre côté, une fraise en bout coupe dans plusieurs directions axialement et radialement, ce qui la rend utile pour les opérations de rainurage, de contournage, de profilage, de poche et autres.

Les deux diffèrent également par leur conception. Les forets ont une pointe pointue et des cannelures en spirale pour l'élimination des copeaux, tandis que les fraises en bout ont des bords tranchants des deux côtés et aux extrémités, avec une pointe plate ou ronde selon le type.

Les fraises en bout sont composées de différents types de matériaux, notamment :

HSS :Ils sont idéaux pour les matériaux souples mais s'usent rapidement à grande vitesse.

Cobalt:Ils conviennent aux matériaux relativement plus durs et sont-résistants à la chaleur, contrairement au HSS.

Carbure:Ils sont particulièrement adaptés à l'usinage à grande vitesse-et aux matériaux durs, tels que l'acier inoxydable, la fonte et le titane.

Tous ces types diffèrent dans leurs applications, et un machiniste en choisit un en fonction des exigences du poste.

Types de fraises en carbure

Fraises en carbureIl existe différents types et chaque type est utilisé pour des tâches de coupe spécifiques. Choisir le bon type améliore l’efficacité et améliore la longévité de l’outil. Explorons les cinq types de fraises en carbure couramment utilisés.

V-Fraises en bout de carbure

Les fraises en carbure de type V-bit sont utilisées pour le carburage V- et sont disponibles à des angles de 60 degrés ou de 90 degrés. Les fraises en bout à pointes acérées sont destinées à couper des chemins étroits. Grâce à ses bords et coins arrondis, cette fraise en bout est idéale pour usiner des bords et des coins particulièrement coupants.

Fraises en carbure hélicoïdales

Les fraises en bout en carbure hélicoïdal sont utilisées pour fraiser des coupes ascendantes-ainsi que des coupes descendantes-. Les fraises en carbure à coupe verticale - conviennent pour éliminer rapidement les copeaux et garder le tranchant froid, ce qui les rend adaptées à l'usinage à grande vitesse - sur des matériaux comme l'aluminium.

D'un autre côté, les fraises en carbure-à coupe descendante poussent le matériau vers le bas pendant la coupe, ce qui permet de maintenir une finition de surface propre. Ils sont donc utiles lorsque la finition de surface ou la stabilité des pièces est critique.

Fraises en bout de carbure à goujures droites

La fraise en carbure à goujure droite a une extrémité unique-, une hélice à zéro degré et des cannelures droites et basiques. La cannelure droite réduit l'effilochage des bords d'une pièce et offre une bonne finition de surface. Le fraisage de composites d'époxy et de verre peut être réalisé avec ces machines, ainsi que le fraisage de profilés.

Fraises en bout de carbure d'ébauche

Les copeaux de métal sur une pièce à usiner sont brisés en morceaux plus petits par des fraises en carbure d'ébauche avec des pétoncles sur le diamètre extérieur. Une profondeur de coupe radiale donnée est ainsi obtenue avec des pressions de coupe plus faibles. Lorsque de grandes quantités de matière doivent être enlevées, les fraises d'ébauche sont principalement utilisées pour le fraisage d'ébauche.

Fraises à bout sphérique-en carbure

Elles sont également connues sous le nom de fraises à bille, car leurs pointes sont de forme ronde-. Ceux-ci peuvent être simples-ou doubles-. Les fraises à bout sphérique peuvent utiliser des géométries-à usage général ou avoir des géométries à hautes-performances. Ces fraises sont utilisées pour fraiser de grands rayons d'angle, des rainures avec des rayons complets et fraiser des contours ou des profils.

Avantages de l'utilisation de fraises en carbure

Les fraises en carbure offrent de nombreux avantages qui les rendent très exigeantes dans les applications d'usinage. Quelques-uns d’entre eux sont répertoriés ci-dessous :

Dureté et résistance à la chaleur

Comme ils sont constitués de carbure de tungstène, qui est plus dur que d’autres matériaux, de HSS et de cobalt, cela leur donne un avantage pour résister à des températures élevées sans affecter les performances.

Vitesses de coupe et avances élevées

En raison de leur rigidité et de leur résistance à la chaleur, les fraises en carbure fonctionnent à des régimes et des vitesses d'avance plus élevés. Cette qualité permet d'éliminer la matière plus rapidement, améliorant ainsi l'efficacité et réduisant le temps d'usinage, ce qui est utile lorsque des volumes de production élevés sont requis.

Longévité des outils

Bien que les fraises en carbure soient chères, elles ont une durée de vie plus longue que les fraises en HSS ou en cobalt. Cela permet de réduire les temps d'arrêt et de réduire-les coûts des outils à long terme.

Idéal pour les matériaux durs

Les fraises en carbure sont idéales pour usiner des matériaux durs comme l'acier inoxydable et la fonte. Cette résistance les rend utiles pour les coupes agressives où d'autres outils pourraient s'user.

Utile dans les secteurs-à haute performance

Comme ils sont très durables, ils sont largement utilisés dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, du médical et de la fabrication de moules, car ils sont utilisés pour couper des matériaux résistants avec une grande précision.

Applications des fraises en carbure

Usinage CNC

Les fraises en carbure sont cruciales dans l'usinage CNC car elles offrent une excellente précision, vitesse et cohérence. Ils peuvent supporter des vitesses et des avances élevées qui les rendent utiles pour effectuer des opérations automatisées de fraisage, de perçage, de surfaçage et de poche. Leur dureté les rend indispensables pour les tâches nécessitant de l'ébauche ou de la finition.

Industries automobile et aérospatiale

Dans des secteurs comme l'automobile et l'aérospatiale, où l'usinage de matériaux résistants est requis, les fraises en carbure constituent un excellent choix. Ils sont utilisés pour usiner les alliages de titane et les aciers trempés. Comme ils offrent une vitesse élevée même à des températures élevées, ils sont utilisés pour des tâches de haute-précision qui nécessitent également de la précision.

Ils sont généralement utilisés pour produire des pièces de moteur, des structures d'automobiles et des assemblages de haute-précision.

Fabrication de moules et de matrices

Les industries des moules et des matrices, tout comme les autres industries de haute-précision, utilisent la précision et l'exactitude des matériaux durs. Ils sont utilisés pour façonner des moules, des cavités et des noyaux en raison de leur longue durée de vie et de leur capacité à maintenir des arêtes de coupe tranchantes même dans des matériaux durs.

Utile pour la gravure, le rainurage et le rainurage

Les fraises en carbure sont idéales pour découper des fentes étroites, graver des motifs détaillés et réaliser des rainurages dans les métaux et les composites. Leurs pointes acérées et leur rigidité fournissent des résultats précis sans écaillage.

Contournage et fraisage de profils

Les fraises en carbure sont utilisées pour le contourage 3D et l'usinage de profils complexes car elles offrent une finition lisse. Ils sont utilisés dans les ateliers d'outillage et de matrices, dans le travail des métaux et dans la fabrication de pièces de précision, où une géométrie détaillée est essentielle.

Comment choisir la bonne fraise en carbure

En usinage, le choix de la bonne fraise en carbure est l’une des étapes les plus importantes. Le fait que chaque outil ait des géométries différentes, chacune cruciale pour le résultat de votre part, complique le processus. Lors du processus de sélection des outils, nous vous recommandons de garder les points suivants à l’esprit.

Matériau que vous coupez

Connaître les matériaux et les propriétés avec lesquels vous travaillerez vous aidera à affiner votre sélection de fraises en bout. La mécanique de chaque matériau diffère car elle présente des caractéristiques différentes en matière d'usinage. Différentes stratégies d'usinage sont nécessaires pour les matières plastiques, par exemple, ainsi que différentes géométries d'outils. Les performances et la longévité des outils seront améliorées si vous choisissez un outil dont les géométries sont adaptées à ces caractéristiques uniques.

Dimensions de l'outil

Supposons que vous souhaitiez réaliser l’opération de fraisage dont vous avez besoin. Dans ce cas, vous devrez prendre en compte les dimensions de l’outil, notamment le diamètre de la fraise, la longueur et le profil de l’outil.

Profil d'outil

Les fraises en carbure peuvent être classées en trois types principaux de formes, à savoir le carré, le rayon de coin et l'extrémité sphérique. Il y a des coins pointus à 90 degrés aux deux extrémités de la flûte sur le profil carré de la fraise en bout, idéal pour créer des coupes précises à bords carrés. En remplaçant un coin pointu par un rayon, un profil de rayon de coin augmente la résistance, prolonge la durée de vie de l'outil et empêche les éclats. Un autre type de profil cannelé est le profil sphérique, qui comporte des cannelures droites avec une extrémité arrondie, créant ainsi un « nez sphérique » à la pointe de l'outil. Il est considéré comme le type de profil cannelé le plus résistant.

Diamètre de coupe

La dimension qui définira la largeur d'une fente ou la quantité de matière à enlever par la profondeur de coupe radiale lors du fraisage latéral. La sélection d'un diamètre de coupe incorrect, soit trop grand, soit trop petit, peut conduire à ce que le travail ne soit pas terminé avec succès ou à ce qu'une pièce finale ne soit pas conforme aux spécifications.

Longueur de coupe et portée

La longueur de contact la plus longue pendant le fonctionnement doit dicter la longueur de coupe pour toute fraise en bout. La longueur de coupe ne doit pas dépasser la longueur requise. Un outil aussi court que possible entraînera un porte-à-faux réduit et moins de vibrations lors de son utilisation. Lors de la coupe à une profondeur supérieure à 5 fois le diamètre de l'outil, il peut être préférable d'explorer les options de portée avec col plutôt que les coupes de grande longueur.

Fraise en carbure vs HSS vs cobalt

Examinons en détail la différence entre les fraises en carbure, HSS et Cobalt.

Maintenance et bonnes pratiques

Options de réaffûtage

Les fraises en carbure peuvent souvent être réaffûtées pour restaurer leurs arêtes de coupe. La réaffûtage prolonge la durée de vie de l'outil et réduit les coûts globaux d'outillage.

Pour de meilleurs résultats, réaffûtez avant qu'une usure excessive ou un écaillage n'affecte la géométrie de l'outil.

Stockage approprié

Conservez toujours les fraises en carbure dans des étuis individuels pour éviter qu'elles ne se touchent. Même de petits impacts peuvent provoquer des micro-écailles sur les arêtes de coupe, réduisant ainsi l'efficacité et la précision.

Liquide de refroidissement et lubrification

Utilisez un liquide de refroidissement de haute-qualité pour réduire l'accumulation de chaleur et améliorer l'évacuation des copeaux. Cela aide à prévenir l’usure prématurée des outils et améliore la finition de surface. Pour les opérations exigeantes ou les matériaux durs, le liquide de refroidissement devient encore plus indispensable.

Nettoyage

Après avoir utilisé l'outil, nettoyez-le soigneusement pour éliminer toute accumulation. Cela les éloigne des contaminants et prépare l’outil pour le prochain travail sans usure.

Si vous suivez attentivement toutes ces pratiques, elles augmenteront non seulement la durée de vie de l'outil, mais maintiendront également la précision et l'exactitude.

Conclusion

Les fraises en carbure sont un excellent choix et les fraises en bout les plus couramment utilisées dans l'industrie de l'usinage. Ils résistent à la chaleur, sont durables et maintiennent la précision même à des vitesses et des avances élevées.

Que vous coupiez de la fonte ou de l'acier inoxydable, les outils en carbure fournissent des résultats précis. C'est pourquoi les machinistes les sélectionnent pour les couper dans les industries-à haute performance, notamment l'aérospatiale, l'automobile et la fabrication de moules.

Comme les fraises en carbure ont différents types et géométries, il est important de comprendre leur utilisation pour maximiser la productivité sans affecter la précision.

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