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Guide du tourbillon de fil pour les débutants : Comment ça marche, les avantages

 Introduction au tourbillonnage

Le tourbillonnage est une technologie de traitement avancée et efficace qui permet d'améliorer considérablement la productivité et la qualité des pièces. Mais comment fonctionne-t-il et quels en sont les principaux avantages ? Dans ce premier guide de l'érudit, nous aborderons les principes de base du tourbillonnage.

Comment fonctionne le tourbillon de fil

Dans le tourbillonnage, la fraise tourne de manière excentrique tout en tournant autour de l'axe central de la pièce à usiner. Il en résulte un mouvement cycloïdal de l'outil qui assure une coupe continue et régulière.

Il n'y a pas de coupes interrompues ni de forces radiales, comme c'est le cas dans le fraisage conventionnel. L'épaisseur constante des copeaux et l'usure régulière prolongent considérablement la durée de vie de l'outil. Les vibrations et le broutage sont également fortement réduits.

Broyage en tourbillon

Avantages par rapport au fraisage conventionnel

  • Taux d'enlèvement de métal plus rapides : Le tourbillonnage permet d'atteindre des vitesses d'avance très élevées, jusqu'à 10 fois supérieures à celles du fraisage conventionnel. Il en résulte des gains de productivité considérables.
  • Amélioration de l'état de surface : Le mouvement cycloïdal lisse élimine les vibrations et les marques de frottement, ce qui permet d'obtenir un excellent état de surface.
  • Durée de vie de l'outil plus longue : Sans forces radiales et avec une charge de copeaux constante, les outils durent beaucoup plus longtemps.
  • Réduction des vibrations et des bruits parasites : Le mouvement régulier évite les vibrations pour un processus sans bavardage.

Applications du tourbillon de fil

Broyage en tourbillon
  1. Implants médicaux:
    • Production de vis à os et d'implants dentaires, qui requièrent une grande précision et un excellent état de surface.
  2. Fixations pour l'aérospatiale:
    • Réalisation de filetages sur les boulons et vis de l'industrie aérospatiale qui doivent résister à des contraintes élevées et à la corrosion.
  3. Vis de plomb de précision:
    • Création de vis à métaux de haute précision utilisées dans les machines-outils, les appareils de mesure et les actionneurs linéaires.
  4. Composants automobiles:
    • Fabrication de vis à billes et de diverses pièces automobiles filetées telles que des arbres de transmission et des composants de direction.
  5. Systèmes hydrauliques:
    • Usinage des filetages sur les pistons et les soupapes hydrauliques qui nécessitent un contrôle et un mouvement précis.
  6. Industrie du pétrole et du gaz:
    • Couper les filets sur les tiges de forage, les tubes et autres composants utilisés dans l'extraction et le traitement du pétrole et du gaz.
  7. Assemblages électroniques:
    • Production de filetages miniatures et de précision pour les composants électroniques tels que les connecteurs et les assemblages.
  8. Machines de moulage par injection:
    • Fabrication de vis de haute qualité pour les systèmes de plastification des équipements de moulage par injection.
  9. Matériel de terrassement:
    • Fabrication de fils résistants et durables pour les machines lourdes et les engins de terrassement.
  10. Quincaillerie marine:
    • Fabrication de vis et de pièces filetées résistantes à la corrosion par l'eau de mer.

Le processus de tourbillonnage est particulièrement avantageux car il permet de créer des profils de filets complexes, des trajectoires de filets profondes et de longs filets non circulaires avec une grande efficacité et une grande précision. Il est souvent utilisé pour les matériaux difficiles à usiner et les pièces complexes pour lesquelles le filetage traditionnel serait moins efficace.

Conseils pour une mise en œuvre réussie

L'optimisation des vitesses de rotation, des charges de copeaux, des stratégies de parcours d'outil et de la rigidité de la machine est essentielle pour exploiter tout le potentiel du fraisage par tourbillonnage. Consultez votre fournisseur d'outils pour obtenir des conseils sur l'optimisation des performances.

Quels sont les types d'outils utilisés ?

Des fraises de tourbillonnage spéciales avec des lobes excentriques ou des anneaux de tourbillonnement sont nécessaires. Ceux-ci sont fixés sur des barres d'alésage ou des broches standard.

Comment la rigidité et les vibrations sont-elles gérées ?

La machine, les dispositifs de fixation et l'outil de coupe doivent être très rigides. Un outillage équilibré et des diamètres de queue supérieurs à 25 mm permettent d'amortir les vibrations.

Quel est l'état de surface attendu ? 

Des finitions exceptionnellement fines jusqu'à Ra 0,2 micron sont possibles. Le mouvement de coupe en douceur élimine les marques de broutage.

Le tourbillonnage peut-il être utilisé sur des machines à commande numérique ?

Oui, les machines CNC peuvent effectuer des opérations de tourbillonnage si la programmation et la configuration de l'outil de coupe sont appropriées. Les machines à 4 ou 5 axes sont les plus flexibles.

Le fraisage par tourbillonnage est-il réservé aux matériaux difficiles ?

Non, des gains de productivité substantiels sont réalisés pour tous les alliages d'aluminium, les aciers, le titane et d'autres métaux. Il s'agit d'une solution d'usinage universelle.

Conclusion

Avec son action de coupe continue et le mouvement excentrique de l'outil, tourbillon de fils permet d'améliorer considérablement l'efficacité du fraisage. Comprendre comment mettre en œuvre correctement cette technologie vous permettra d'augmenter les taux d'enlèvement de métal et d'accroître les capacités de production de votre atelier.

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