Dans le monde de l'usinage CNC, le rainurage est un processus fondamental mais crucial. Il consiste à utiliser une fraise pour usiner des rainures ou des fentes de différentes formes dans une pièce. Des rainures de clavetage pour les connexions aux rainures en T sur les tables de machines, le rainurage est omniprésent dans la fabrication mécanique, assurant la fonctionnalité et l'assemblage des pièces. Cet article se penche sur la définition du rainurage CNC, ses principaux types, les outils nécessaires et les meilleures pratiques pour garantir un résultat de haute qualité.
Qu'est-ce que le fendage ?
Le rainurage est un processus d'usinage qui utilise un outil de fraisage pour découper des rainures ou des fentes allongées dans une pièce. Ce processus diffère du surfaçage général, car il se concentre sur la coupe d'une profondeur et d'une largeur spécifiques, plutôt que sur l'enlèvement de matière d'une surface entière. Le rainurage peut être appliqué à une large gamme de matériaux et constitue une étape clé dans la fabrication de nombreux composants fonctionnels.
Types et méthodes de Slotting
Le rainurage peut être classé en plusieurs catégories en fonction de la forme et de l'objectif de la rainure :
Fente droite
Il s'agit du type le plus courant, dans lequel la fraise suit une trajectoire linéaire pour créer une rainure. Il est principalement utilisé pour l'usinage de rainures droites telles que les rainures de clavette, les chemins de glissement ou les rainures d'étanchéité, qui sont essentielles pour la connexion et le déplacement des pièces.
Rainurage circulaire
Le rainurage circulaire est utilisé lorsqu'une rainure en forme d'anneau ou d'arc est nécessaire sur une pièce circulaire. Cette méthode est souvent utilisée pour l'usinage de rainures annulaires sur des disques ou des brides.
Fente en T
Le rainurage en T est un type spécial de rainurage où la rainure a une section transversale en forme de "T". Son application la plus typique est celle des tables de machines et des dispositifs de serrage des pièces à usiner. Les rainures en T sont usinées en deux étapes : une rainure supérieure étroite est d'abord découpée à l'aide d'une fraise en bout, puis une fraise spéciale pour rainures en T usine la section inférieure plus large.
Autres Spécial Les types
Outre ces types courants, le rainurage comprend également le rainurage en queue d'aronde, chacun ayant sa propre géométrie et ses propres applications.
Outils essentiels pour le rainurage
Le choix de l'outil adéquat est crucial pour garantir la qualité et l'efficacité du processus de rainurage.
Fraises en bout
Les fraises en bout sont les outils les plus couramment utilisés pour le rainurage droit. Lors du choix, il est important de s'assurer que le diamètre de la fraise correspond à la largeur de la fente. Les fraises à deux ou plusieurs goujures peuvent être utilisées pour l'ébauche et la finition.
Coupeur de rainures en T
Cet outil est spécialement conçu pour l'usinage de la partie inférieure plus large d'une rainure en T. Il est doté d'une tige longue et fine et d'une arête de coupe plus large à la base, ce qui lui permet de couper horizontalement à l'intérieur de la rainure étroite précédemment usinée.
Coupeur de siège de clé
Une fraise à rainure de clavette est un outil spécialisé dans l'usinage des rainures de clavette. Sa caractéristique est que les arêtes de coupe se trouvent sur ses côtés, ce qui lui permet d'usiner précisément la rainure de clavette en un seul passage.
Bonnes pratiques pour le rainurage
Pour obtenir des résultats de haute qualité et prolonger la durée de vie de l'outil, il convient de suivre les meilleures pratiques suivantes :
Contrôle de l'avance et de la vitesse
La vitesse de coupe et l'avance doivent être choisies avec précision en fonction de la dureté du matériau de la pièce et du type d'outil. Pour les matériaux plus durs, il convient d'utiliser des vitesses de coupe et des avances plus faibles afin d'éviter la surchauffe et l'usure de l'outil.
Application du liquide de refroidissement
L'utilisation d'un liquide de refroidissement est essentielle lors du rainurage. Le liquide de refroidissement dissipe efficacement la chaleur, lubrifie l'outil et aide à évacuer les copeaux de la fente étroite, évitant ainsi le blocage de l'outil.
Évacuation des puces
En raison de l'espace restreint, les copeaux peuvent facilement s'accumuler dans la fente, ce qui entraîne le blocage ou la rupture de l'outil. Pour les fentes profondes, il est recommandé d'utiliser le "peck feeding" ou de multiples coupes peu profondes en combinaison avec de l'air à haute pression et du liquide de refroidissement pour assurer une bonne évacuation des copeaux.
Passages multiples
Pour les rainures plus profondes, évitez d'essayer de couper à la profondeur finale en une seule passe. L'exécution de plusieurs passes peu profondes peut réduire considérablement la charge sur l'outil et améliorer la précision de l'usinage et l'état de surface.
Foire aux questions (FAQ)
- Pourquoi l'outil se casse-t-il pendant le rainurage ? La casse de l'outil est souvent causée par une vitesse d'avance trop rapide, une profondeur de coupe excessive, une mauvaise évacuation des copeaux ou une usure importante de l'outil.
- Comment puis-je obtenir une paroi de fente lisse ? Veillez à ce que l'outil soit bien affûté, appliquez les paramètres de coupe appropriés (vitesse et avance) et utilisez une faible vitesse d'avance pour la dernière passe de finition.
- Comment choisir le bon outil pour le rainurage ? Tenez compte de la largeur, de la profondeur et de la forme de la rainure. Le diamètre de la fraise doit être légèrement inférieur ou égal à la largeur de la fente.
- Le rainurage est-il applicable à tous les matériaux ? Oui, le rainurage est une technique polyvalente applicable à la plupart des métaux, y compris l'acier, l'aluminium, l'acier inoxydable, le cuivre, ainsi qu'aux plastiques et aux matériaux composites.
Conclusion
Le rainurage CNC est une technologie fondamentale et critique de l'usinage, qui joue un rôle essentiel dans la création de composants fonctionnels tels que les rainures de clavette et les rainures en T. En sélectionnant correctement les outils, en optimisant les paramètres de coupe et en suivant les meilleures pratiques, vous pouvez obtenir des résultats efficaces et de haute précision.
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