Plaquettes carbure pour barres d'alésage sont des pointes d'outils de coupe attachées à des barres d'alésage utilisées pour agrandir avec précision des trous existants afin d'obtenir des diamètres et des finitions précis. Les nuances de carbure dur et les géométries optimisées des plaquettes permettent des opérations d'alésage efficaces sur les métaux et les alliages dans les applications d'usinage industriel.
Ce guide couvre les spécifications des plaquettes d'alésage, les configurations des systèmes de barres d'alésage, les nuances et les revêtements, les paramètres opérationnels, les considérations de qualité et les conseils sur la sélection des composants du système d'alésage.
Plaquettes carbure pour barres d'alésage Les types
Plaquettes de tête d'alésage remplaçables courantes :
- Plaquette carrée simple face avec plusieurs angles de coupe
- Plaquette carrée double face pour les applications d'alésage grossier
- Plaquette ronde unilatérale pour la finition des alésages
- Plaquette Trigon à trois tranchants
- Rectangle, losange, parallélogramme et autres formes spéciales
Choisissez le type de plaquette en fonction de la taille du trou, des tolérances requises et du matériau de la pièce. Les grandes plaquettes à inclinaison négative neutre supportent bien les vitesses d'avance élevées. Les plaquettes plus petites permettent un alésage de précision.
Porte-outils pour barres d'alésage
Les plaquettes en carbure se verrouillent avec précision dans ces porte-outils :
- Porte-types solides pour la rigidité et la précision
- Porte-blocs à visser offrant une grande polyvalence
- Supports à changement rapide pour un indexage rapide des plaquettes
- Porte-barres d'alésage spéciaux avec dispositifs d'amortissement
Choisir des porte-outils adaptés à la forme de la plaquette en la fixant fermement sans compromettre la précision. Tenir compte de l'amortissement des vibrations pour obtenir des finitions de surface optimales.
Composition et notes
Fabriqué à partir de carbures cémentés de :
- Carbure de tungstène (WC) offrant une résistance à l'usure
- Carbure de titane (TiC) pour une grande ténacité
- Carbure de tantale (TaC) avec de bonnes propriétés thermiques
- Carbure de niobium (NbC) améliorant la résistance chimique
Les liants tels que le cobalt, le nickel et le chrome permettent d'adapter les propriétés de dureté, de ténacité et de résistance à la chaleur.
Classes de plaquettes d'alésage courantes :
| Grade | Dureté | Solidité | Commentaires |
|---|---|---|---|
| C2/C4 | Dur | Brisures | Pour les pièces tendres <45 HRC. Vitesses et avances faibles. |
| C5/C6 | Moyen | Fort | Finition générale à semi-brut |
| C7/C8 | Très difficile | Brisures | Matériaux très abrasifs et difficiles à usiner |
Les qualités plus dures coupent plus vite mais sont plus sujettes à l'écaillage, ce qui nécessite des paramètres opérationnels prudents.
Caractéristiques géométriques
| Paramètres | Options | Impact |
|---|---|---|
| Angle d'attaque/Rayon de nez | Plus net 30°. | Le tranchant est plus faible, mais les forces de coupe sont faibles et conviennent aux passes de finition. L'émoussé est beaucoup plus solide pour l'alésage d'ébauche et peut supporter des avances/vitesses plus élevées. |
| Angles de ratissage | Positif/Neutre/Négatif 0°- 25° | Une inclinaison plus positive permet un meilleur cisaillement, mais l'arête est plus faible. Une inclinaison négative est plus forte mais nécessite des forces de coupe plus importantes. |
| Angles de relief | Degré de conicité du dos 5°- 15°. | Les angles de dépouille plus élevés offrent une meilleure résistance à l'usure mais compromettent la solidité des arêtes. |
| Brise-copeaux | Différents types d'encoches sur la face du râteau | Casse les copeaux en petits segments pour éviter que les copeaux longs et continus ne s'enchevêtrent autour de l'outil. |
Adapter correctement la géométrie des plaquettes à la rigidité du système d'alésage, aux besoins de précision de la taille du trou et aux caractéristiques de dureté du matériau de travail, en équilibrant les compromis.
Revêtements des inserts
Revêtements PVD et CVD communs déposés sur des substrats d'inserts en carbure pour réduire la friction et améliorer la résistance à la chaleur :
| Revêtement | Composition | Propriétés |
|---|---|---|
| TiAlN | Nitrure d'aluminium et de titane | Dureté élevée et résistance à la chaleur. Protection contre l'usure ~700°C. Usinage général. |
| AlCrN | Nitrure d'aluminium et de chrome | Revêtement plus résistant que le TiAlN, stable à des températures plus élevées (800°C+). Utilisé pour les aciers |
| TiN | Nitrure de titane | Revêtement standard de couleur or. Stable jusqu'à ~500°C. Faible frottement, bon pour l'aluminium, le laiton, le bronze |
| TiCN | Nitrure de carbone de titane | Bonne adhérence et lubrification. Utilisé sur les métaux ferreux et les alliages de nickel. |
Les revêtements aident à maintenir l'arête de coupe tranchante et à prévenir l'accumulation de l'arête. Vérifier les données des essais de friction de certification. Possibilité d'utiliser des combinaisons de couches multiples.
Matériaux de travail
Le niveau de dureté détermine les qualités de plaquettes et les paramètres opérationnels appropriés :
| Catégorie | Matériaux | Gamme de dureté | Insérer les grades |
|---|---|---|---|
| Aciers doux à faible teneur en carbone, plastique | Aciers au carbone, aciers alliés jusqu'à 45 HRC ; aciers inoxydables, inconels et alliages de titane, composites de graphite, plastiques. | BHN 100-300. En dessous de HRC 45 | C2, C4 |
| Aciers et fers trempés, titane, hastelloys | Aciers alliés trempés à cœur 48-65 HRC ; aciers perlitiques, martensitiques et aciers à outils ; superalliages de titane et de fer-nickel. | BHN supérieur à 300. HRC 48+ | C5, C6, C7+ |
| Fonte | Graphite gris, ductile, malléable et compacté | 120-450 BHN | C6, C7, C8 |
Évaluez soigneusement la dureté du matériau de la pièce à usiner avant l'achat. Les matériaux plus durs exigent une plus grande précision des paramètres opérationnels afin d'éviter l'écaillage prématuré des arêtes ou la rupture de la plaquette.
Paramètres de coupe
| Paramètres | Finition | Ebauche moyenne | Ebauche lourde |
|---|---|---|---|
| Vitesse (SFPM) | 400-800 | 600-1000 | 800-1200 |
| Vitesse d'alimentation (IPR) | 0.0005-0.003" | 0.003-0.012" | 0.012-0.025" |
| Profondeur de coupe (IPM) | Moins de 0,020" | 0.020-0.100" | 0.100-0.400" |
Équilibrer les paramètres en fonction du type de plaquette et des exigences en matière d'usure des flancs afin de maintenir des taux d'enlèvement de matière suffisants et des finitions et géométries d'alésage de précision.
Normes industrielles
- ISO 1832:2012 - Système de numérotation des outils de coupe
- ANSI B212.4-1986 - Classification de la forme et de la taille des plaquettes d'outils de coupe
- ISO 513:2002 - Classification et application des matériaux de coupe durs pour l'enlèvement de métal avec des arêtes de coupe définies
- VDI 3323:2018 - Barres d'alésage en carbure - Conception et application
Examiner les données des lots du contrôle statistique des processus par rapport à ces normes et à d'autres normes mondiales afin de garantir la qualité de l'outillage des barres d'alésage.
Mesures de la qualité
- Intégrité des bords
- Adhésion homogène du substrat et du revêtement
- Prévention des microfissures
- Certification de l'état de surface
- Géométries de cambrure, d'épaisseur et de forme
- Certification ISO sur la performance de l'usinage des métaux
Valider la cohérence des performances d'un lot à l'autre, en particulier pour les programmes d'alésage personnalisés.
Fournisseurs mondiaux
Les principaux fabricants d'outils de coupe pour barres d'alésage sont les suivants :
- [Mitsubishi Carbide]
- [Kennametal]
- [Korloy Inc.]
- [Tungaloy America Inc]
- [Iscar Metals Inc.]
Évaluer la cohérence des fournisseurs par rapport aux paramètres de qualité susmentionnés, en s'appuyant sur des données statistiques relatives aux lots et sur des références de clients avant l'achat dans les différents sites.
Considérations sur les coûts
Plaquettes carbure pour barres d'alésage s'étendent de :
- $5 - $20 par insert pour les géométries standard et les tailles courantes
- $30+ pour les conceptions et dimensions d'inserts spécialisés sur mesure
- $100+ pour les têtes d'alésage monobloc réglables en carbure monobloc
Comparer les tarifs des fournisseurs présélectionnés en fonction de la quantité et des exigences de certification. Envisager des besoins d'alésage sur mesure, mais commencer par des essais avec des plaquettes de catalogue standard afin d'établir la qualité et la géométrie optimales.
Critères d'achat
| Paramètres | Importance |
|---|---|
| Fiches techniques | Haut |
| Disponibilité des grades | Haut |
| Cohérence | Haut |
| Localisation | Moyen |
| Tarification | Faible |
Comparaison des fournisseurs
| Fabricant | Gamme proposée | Lead Times | Tarification | Expertise technique |
|---|---|---|---|---|
| [Kennametal] | Large champ d'application | Devis personnalisé 2 semaines | 100 | Leader du secteur avec des résultats prouvés |
| [ARCH®] | Focus sur l'alésage de l'acier | Stock expédié dans les 5 jours | 9 | Expérience limitée en matière d'applications ennuyeuses |
| [TRUER] | Besoins généraux d'ennui | 2 semaines de fabrication | 50 | Large gamme d'outils indexables |
Choisissez le partenaire le plus expérimenté en matière d'outils de coupe pour barres d'alésage en carbure, avec des systèmes de qualité de fabrication rigoureux alignés sur les métaux de travail, les spécifications des trous et les contraintes de livraison.
FAQ
Q : Quelle est la meilleure forme de plaquette pour les barres d'alésage de précision ?
R : Les plaquettes rondes offrent la qualité de finition et la précision dimensionnelle les plus précises pour les petites barres d'alésage, tandis que les plaquettes triangulaires maximisent la rigidité et offrent un taux de rendement plus rapide pour les barres d'alésage brutes plus grandes.
Q : Quelle est la durée de vie des plaquettes en carbure pour barres d'alésage ?
R : La durée de vie d'un outil d'alésage en carbure dépend fortement de la dureté du matériau et des paramètres de fonctionnement. À des vitesses, avances et profondeurs de coupe conservatrices, on peut s'attendre à une durée de vie de l'outil d'alésage comprise entre 60 et 90 minutes de temps de coupe pour une plaquette en carbure affûtée.
Q : Quelles sont les causes d'une défaillance précoce de la plaquette d'alésage ?
R : Les principales causes de rupture prématurée ou d'usure rapide de la plaquette d'alésage sont une rigidité insuffisante du système de barre d'alésage par rapport aux forces opérationnelles et la dureté ou l'abrasivité du matériau de la pièce à usiner qui nécessite des avances/vitesses réduites.
Q : Comment les barres d'alésage sont-elles réaffûtées ?
R : Les plaquettes indexables sont conçues pour être remplacées après avoir été émoussées, tandis que la barre d'alésage du porte-outil est réutilisée indéfiniment. Les barres à pointes brasées peuvent être détachées et remplacées, tandis que les barres en carbure monobloc nécessitent un équipement d'affûtage pour réaffûter les pointes au fur et à mesure des besoins.
