Salut! En tant que fournisseur de pièces de virage en aluminium, j'ai vu ma juste part de défis en matière d'usinage de ces pièces. L'un des problèmes les plus courants qui peuvent vraiment jeter une clé en cours est la déformation des pièces de tournage en aluminium pendant le processus d'usinage. Dans ce blog, je vais partager quelques conseils sur la façon d'empêcher que cela ne se produise.
Comprendre les causes de la déformation
Avant de plonger dans les méthodes de prévention, il est important de comprendre ce qui cause la déformation en premier lieu. L'aluminium est un métal relativement doux, ce qui le rend plus sujet à la déformation par rapport aux métaux plus durs. Il existe plusieurs facteurs qui peuvent contribuer à ce problème.
Un facteur majeur est la force de coupe. Lorsque nous usinons les pièces de tournage en aluminium, l'outil de coupe exerce une force sur la pièce. Si cette force est trop élevée, elle peut entraîner la déformation de la pièce. Un autre facteur est la chaleur générée pendant le processus d'usinage. L'aluminium a une conductivité thermique élevée, ce qui signifie qu'elle peut absorber et transférer la chaleur rapidement. Une chaleur excessive peut entraîner une expansion thermique, et lorsque la pièce se refroidit, elle peut ne pas revenir à sa forme d'origine, entraînant une déformation.
Choisir les bons outils de coupe
La première étape pour prévenir la déformation consiste à choisir les bons outils de coupe. Pour les pièces de virage en aluminium, des outils à haute vitesse en acier à vitesse (HSS) ou en carbure sont couramment utilisés. Les outils en carbure sont généralement un meilleur choix car ils ont une résistance à la dureté et à l'usure plus élevée, ce qui permet une coupe plus efficace avec moins de force.
Lors de la sélection d'un outil de coupe, faites attention à la géométrie de l'outil. Un outil avec un tranchant pointu peut réduire la force de coupe. Par exemple, un outil avec un angle de râteau positif peut aider à cisailles plus facilement le matériau, en réduisant la force exercée sur la pièce. Assurez-vous également que l'outil est correctement affûté. Un outil terne nécessitera plus de force pour traverser le matériau, augmentant le risque de déformation.
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Optimisation des paramètres de coupe
Un autre aspect crucial est d'optimiser les paramètres de coupe, notamment la vitesse de coupe, le taux d'alimentation et la profondeur de coupe.
La vitesse de coupe fait référence à la vitesse à laquelle l'outil de coupe se déplace par rapport à la pièce. Pour l'aluminium, une vitesse de coupe relativement élevée peut être utilisée car l'aluminium a un faible point de fusion et peut être coupé efficacement à grande vitesse. Cependant, si la vitesse de coupe est trop élevée, elle peut générer une chaleur excessive, il est donc important de trouver le bon équilibre.
La fréquence d'alimentation est la distance que l'outil de coupe progresse dans la pièce par révolution. Un taux d'alimentation plus élevé peut augmenter la productivité, mais s'il est trop élevé, il peut provoquer une forte force de coupe et entraîner une déformation. Un taux d'alimentation plus faible est généralement meilleur pour prévenir la déformation, en particulier lors de l'usinage des pièces de tournage en aluminium mince ou délicates.
La profondeur de coupe est l'épaisseur de la couche de matériau retirée par l'outil de coupe en un seul passage. Une grande profondeur de coupe nécessite plus de force, il est donc conseillé d'utiliser une plus petite profondeur de coupe et de faire plusieurs passes si nécessaire. De cette façon, la force de coupe est distribuée sur plusieurs passes, réduisant le risque de déformation.
Refroidissement et lubrification
Comme mentionné précédemment, la chaleur est une cause majeure de déformation dans les parties en aluminium. L'utilisation d'un système de refroidissement et de lubrification approprié peut aider à contrôler la température pendant l'usinage.
Le liquide de refroidissement peut être utilisé pour dissiper la chaleur générée par le processus de coupe. Il existe différents types de refroidissements disponibles, tels que les liquides de refroidissement à base d'eau et les liquides de refroidissement à base d'huile. Les liquides de refroidissement à base d'eau sont plus couramment utilisés pour l'usinage en aluminium car ils sont coûteux et ont de bonnes propriétés de refroidissement. Ils peuvent également aider à éliminer les chips, les empêchant d'interférer avec le processus de coupe.
Les lubrifiants, en revanche, peuvent réduire le frottement entre l'outil de coupe et la pièce. Cela aide non seulement à abaisser la force de coupe, mais améliore également la finition de surface de la pièce. Vous pouvez appliquer le liquide de refroidissement et le lubrifiant directement sur la zone de coupe à l'aide d'une buse de liquide de refroidissement ou par un système de brumisation.
Luminaire et travail
Le dispositif et le travail appropriés sont essentiels pour prévenir la déformation. La façon dont nous maintenons la partie tournant en aluminium pendant l'usinage peut avoir un impact significatif sur sa forme.
Lorsque vous utilisez des pinces ou des visites pour maintenir la pièce, assurez-vous que la force de serrage est répartie uniformément. Le serrage inégal peut provoquer une déformation locale, en particulier dans les parties à parois minces. Les mâchoires douces peuvent être utilisées pour éviter d'endommager la surface de la partie en aluminium et pour fournir une force de serrage plus uniforme.
Pour certaines pièces de virage complexe en aluminium, des accessoires personnalisés peuvent être nécessaires. Ces luminaires peuvent être conçus pour soutenir la pièce d'une manière qui minimise la contrainte et la déformation pendant l'usinage.
Stress soulageant
Si la pièce de virage en aluminium a été précédemment soumise à un stress, comme pendant le processus de formation ou de soudage, il peut être sujet à la déformation pendant l'usinage. Le soulagement du stress est un processus de traitement thermique qui peut être utilisé pour réduire le stress interne dans la pièce.
La pièce est chauffée à une température spécifique et maintenue à cette température pendant une certaine période, puis se refroidir lentement. Ce processus aide à assouplir le stress interne dans le matériau, le rendant plus stable pendant l'usinage. Cependant, il est important de noter que le processus de soulagement du stress doit être soigneusement contrôlé pour éviter de recuit sur l'aluminium, ce qui peut réduire sa force.
Contrôle de qualité
Un contrôle de qualité régulier est essentiel tout au long du processus d'usinage. Utilisez des outils de mesure tels que les étriers, les micromètres et les machines de mesure des coordonnées (CMM) pour vérifier les dimensions des pièces de virage en aluminium à différents stades de l'usinage.
Si des signes de déformation sont détectés tôt, des ajustements peuvent être apportés aux paramètres de coupe, à l'outillage ou à la travail. Cela peut aider à prévenir une déformation supplémentaire et à garantir que la partie finale répond aux spécifications requises.
Conclusion
La prévention de la déformation des pièces de virage en aluminium pendant l'usinage est un processus multi-facet qui nécessite une considération attentive des outils de coupe, des paramètres de coupe, du refroidissement et de la lubrification, de la fixation et du soulagement des contraintes. En suivant ces conseils, nous pouvons réduire considérablement le risque de déformation et produire des pièces de virage en aluminium de haute qualité.
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Références
- "Usinage des alliages d'aluminium" par ASM International
- "Cutting Tool Technology" par Society of Manufacturing Engineers