Les tours à bois utilisent des plaquettes de coupe amovibles en carbure pour façonner, tourner et finir efficacement les pièces de bois. Cet article fournit des détails sur plaquettes en carbure pour le tour à bois géométries, qualités, revêtements et normes, ainsi qu'une analyse comparative des options brasées et indexées, la liste des fournisseurs, les paramètres de coupe et les directives d'optimisation des plaquettes pour augmenter la productivité des tours à bois.
Vue d'ensemble de plaquettes en carbure pour le tour à bois
Les plaquettes en carbure pour le tournage du bois présentent des profils d'arêtes de coupe spécifiques et des formes standardisées conçues pour être montées sur des porte-outils fixés au tour. Affûtées par meulage ou par revêtement CVD/PVD, elles enlèvent efficacement la matière en produisant des copeaux de bois continus plutôt que de la poussière.
Avantages de l'utilisation de plaquettes en carbure
- Durée de vie de l'outil jusqu'à 10 fois supérieure à celle des outils de tournage HSS
- Des vitesses de coupe plus élevées et des températures plus basses
- Amélioration de la qualité de la finition grâce à la réduction des besoins de ponçage
- Profils constants grâce aux plaquettes indexables par rapport à l'affûtage manuel
- Les pointes brasées ajoutent de la rigidité et minimisent les vibrations et les bruits parasites.
La qualité, la géométrie, les angles de dépouille et les vitesses d'avance des plaquettes augmentent les performances d'usinage sur les différentes essences de bois.
Modèles d'insertion
Styles de plaquettes indexables
L'outillage à plaquettes indexables repose sur des pointes en carbure interchangeables dotées de profils de coupe définis et montées sur des porte-outils normalisés. Les options les plus courantes sont les suivantes :
| Type | Options de forme | Caractéristiques |
|---|---|---|
| SNMG | Râteau carré et neutre | Ébauche/finition à usage général |
| DNMG | Insertion d'un losange de 55 | Ebauche lourde, mini-profilage |
| CNMG | Forme de diamant à 80 | Finition, profilage, découpes de bourrelets |
| VNMG | Forme de diamant à 35 | Perlage, sculpture en V, rainurage |
| TNMG | Insert triangulaire, inclinaison neutre | Creusement profond sur les gouges de bol |
Il s'agit de différentes préparations des bords et de brise-copeaux adaptés à des essences de bois et à des opérations spécifiques. Les sièges d'insertion ont également un impact sur l'angle d'approche, la visibilité et le dégagement.
Modèles d'embouts brasés
Ici, les plaquettes en carbure sont brasées sur des queues d'outils personnalisées afin d'obtenir des outils solides d'une seule pièce, éliminant ainsi les porte-outils séparés. Les types les plus courants sont les suivants :
| Nom | Composition | Objectif |
|---|---|---|
| Outils à bois faciles | Pointe en carbure monobloc brasée + tige en acier | Opérations générales de tournage sur bois |
| Carter & Son Toolworks | Carbure solide brasé sur acier | Ébauche et détail robustes |
| Chasseur Balbuzard | Carbure solide brasé sur acier | Coupes de finition lisses |
| Brasage à la masse sur mesure | Nuances de carbure/géométries définies par l'utilisateur | Coupes spécialisées |
Ils peuvent être affûtés mais nécessitent des réparations de collage après plusieurs affûtages. Les outils brasés visent la résistance aux vibrations étant donné leur construction unitaire par rapport à un support et des plaquettes séparés.
Grades de plaquettes pour le tournage du bois
La dureté, la solidité, la résistance à l'usure et la ténacité des plaquettes en carbure sont adaptées aux besoins du tournage sur bois grâce à une composition, une taille de grain et une teneur en liant optimisées.
Niveaux de base
| Grade | Gamme de dureté | Caractéristiques principales |
|---|---|---|
| C2 ET C4 | 86-88 HRA | Haute résistance à l'usure pour les bois exotiques abrasifs, MDF |
| C6-C8 | 82-86 HRA | Bonnes notes générales équilibrant vie et robustesse |
Grades revêtus
| Grade | Revêtement | Avantages |
|---|---|---|
| CC650 | TiCN | double la durée de vie de l'outil d'ébauche dans les bois durs |
| CC670 | TiN | Excellente qualité à usage général |
| CC685 | TiAIN | Revêtement à haut pouvoir lubrifiant pour les bois difficiles |
| CC695 | ZrN | Résiste à l'accumulation de poussières abrasives |
Les fabricants d'outils optimisent les compositions et les revêtements exclusifs pour augmenter la vitesse, les vitesses d'avance et la qualité de la finition pour différentes espèces.
Spécifications de l'insert
Les dimensions des plaquettes de tournage du bois et les détails de montage sont régis par les normes ISO, ce qui garantit des performances homogènes dans toutes les marques mondiales.
Dimensions des plaquettes indexables
| Dimension | Valeurs standard |
|---|---|
| Cercle inscrit | 11, 16, 21, 25 mm |
| Épaisseur | 3,18, 4,76, 6,35 mm |
| Diamètre du trou | Taille des vis M4, M5 |
| Position du trou | Centré selon la taille de l'IC pour s'adapter aux supports |
Dimensions de l'embout brasé
Les fabricants d'outils sur mesure proposent différentes longueurs, largeurs et profils de coupe en carbure brasés sur des tiges en acier dimensionnées pour les alésages de broche de tour à bois courants :
| Paramètres | Gamme typique |
|---|---|
| Diamètre de la tige | 1/2", 5/8", 3/4″ |
| Longueur de la tige | 6-8 pouces |
| Hauteur de la pointe en carbure | 0,5-1 pouce |
| Largeur de la pointe en carbure | 0,25-1 pouce |
Ces outils monoblocs brasés offrent une rigidité et une résistance accrues par rapport aux plaquettes indexables nécessitant des porte-outils.
Paramètres de coupe
Des vitesses, des avances, des profondeurs de coupe et des angles d'outils optimaux minimisent les efforts de coupe tout en maximisant la qualité de la finition sur tous les matériaux de la pièce.
Taux d'alimentation
Valeurs de l'avance de l'outil carbure par tour pour différentes essences de bois :
| Type de bois | Vitesse d'alimentation (IPR) |
|---|---|
| Bois durs comme le chêne, l'érable, le caryer | 0.002-0.010″ |
| Bois moyens comme le cerisier, le noyer | 0.010-0.025″ |
| Bois tendres comme le pin, le cèdre, le séquoia | 0.025-0.050" |
| Bois exotiques abrasifs | 0.002-0.005" |
Vitesses de coupe
Des vitesses de coupe plus élevées augmentent la productivité mais génèrent de la chaleur qui affecte la finition. Gammes typiques :
| Matériau | Vitesse (RPM) |
|---|---|
| Ebauche à usage général | 1600-2400 tr/min |
| Finition de précision | 800-1600 tr/min |
| Bois abrasifs/fragiles | 500-1000 tr/min |
DOC et angles des outils
| Paramètres | Valeur | Commentaires |
|---|---|---|
| Profondeur de coupe | Jusqu'à 0,25″. | Un DOC plus élevé augmente la température des plaquettes |
| Angle de l'arête de coupe latérale | 8-15° | Les angles plus élevés résistent à l'enfoncement dans les bois à problèmes |
| Angle de l'arête de coupe de l'extrémité/de la surface | 8-12° | Les angles inférieurs à 8° sont susceptibles de se briser sur les espèces abrasives. |
Les liquides de refroidissement, tels que les brouillards de pulvérisation ou les gels, permettent de réguler la température des plaquettes et d'accroître leur longévité lorsqu'elles tournent à des vitesses et des avances plus élevées. Les fabricants d'outils sur mesure modifient également le substrat de carbure et les traitements post-revêtement afin d'améliorer la résistance aux chocs thermiques.
Fournisseurs
Les principaux fabricants proposent des nuances optimisées pour le tournage du bois dans les gammes de pointes indexables et brasées.
Marques de plaquettes indexables
| Entreprise | Années d'études proposées | Systèmes de fixation |
|---|---|---|
| Sandvik Coromant | CC670, CC685, CC695 | Coromant Capto, norme ISO |
| Iscar | IC, IR, grades Sumo | Iscar Tetra |
| Kennametal | Au-delà des notes | KM changement rapide |
| TaeguTec | Série XX700 | Tiges sur mesure |
Fournisseurs de pointes brasées
| Entreprise | Styles d'embouts | Options de tige |
|---|---|---|
| Outils à bois faciles | Grattoir carré, Détaillant pointu | Tiges en acier 1/2″, 5/8″ |
| Produits Carter | Fraise circulaire, Cove-D, Routeur de courbes | Tiges en acier 5/8″, 3/4″ |
| Systèmes d'outils Hunter | Canons longs et courts | Tiges en acier 1/2″, 5/8″, 3/4″. |
Les fournisseurs réputés fournissent des fiches techniques complètes sur les qualités d'inserts, détaillant la composition, les propriétés, les directives de coupe et les détails de la fixation, ainsi que les vis, les écrous et le matériel de fixation associés.
Analyse des coûts
Prix des plaquettes en carbure
| Type d'insertion | Coût par pièce pour les petits volumes |
|---|---|
| Plaquettes de tournage indexables | $3-10 par pointe |
| Barres en carbure massif brasé | $50-150 par barre |
Les plaquettes indexables économiques permettent de réduire les coûts de remplacement par rapport aux barres monoblocs qui nécessitent des remplacements complets malgré l'usure localisée des arêtes. Les commandes OEM importantes bénéficient d'une remise globale allant jusqu'à 60% pour les lots de plus de 5000 plaquettes.
Coût des porte-outils
Les systèmes indexables nécessitent des supports dédiés et le matériel de montage associé, ce qui augmente le coût initial de l'outillage :
| Type de support | Fourchette de prix |
|---|---|
| Supports de base sans changement rapide | $15-25 par pièce |
| Supports modulaires à changement rapide | $35-60 par pièce |
Sur de longues séries de production, les plaquettes indexables compensent ces dépenses en réduisant les coûts unitaires des plaquettes et en facilitant les changements d'embout.
Pointes brasées et pointes indexables - Analyse comparative
Outils en carbure brasé
| Pour | Cons |
|---|---|
| La construction solide d'une seule pièce ajoute de la rigidité | Nécessite une réparation de la brasure après 3 à 5 affûtages |
| Coût inférieur par outil par rapport aux porte-outils et aux plaquettes | Options limitées de profils et de diamètres de coupe par outil |
| Plus facile à maîtriser pour les débutants | La rectification modifie l'angle d'approche en perdant la géométrie d'origine. |
| Visibilité à proximité du lieu de travail | Remplacement complet de l'outil malgré des dommages localisés |
Systèmes de plaquettes indexables
| Pour | Cons |
|---|---|
| Plaquettes économiques et coût total de l'outil | Les détenteurs distincts augmentent les coûts de démarrage |
| Les inserts libres facilitent la flexibilité du profilage | Complexité perçue par les débutants |
| Des brise-copeaux conçus pour améliorer les performances | Nécessité de maintenir un stock d'inserts plus important |
| Maintien de la géométrie d'origine après l'indexation | Supports supplémentaires nécessaires pour les profils multiples |
Alors que les systèmes indexables impliquent des coûts de démarrage plus élevés, des changements de nuance/profil plus faciles et une action de coupe constante optimisent la productivité - des facteurs clés pour les ateliers professionnels.
Optimisation de l'insertion
Augmenter la durée de vie des outils
- Choisir le grade de l'insert en fonction de la dureté/abrasivité du matériau de travail
- Réduire la vitesse et l'allure lorsque l'on rencontre des bois problématiques
- Utiliser les valeurs SFM/DOC/IPR strictes des fiches techniques
- Refroidissement par brumisation lors de l'utilisation de paramètres plus élevés
- Assurer des installations rigides qui réduisent au minimum les vibrations et les vibrations parasites
Améliorer la qualité de la finition
- La finition légère passe sous 0,01" DOC
- Diminuer la vitesse de rotation de la broche entre 500 et 1000
- Affûter les plaquettes à l'aide de lamelles diamantées lorsque les bords sont usés.
- Si nécessaire, passer des plaquettes rugueuses à des plaquettes polies
- Vérifier l'alignement de l'outil pour minimiser le battement radial
Permettre des changements d'insertion faciles
- Standardiser un système de support à changement rapide
- Utiliser des supports avec des index numériques clairs
- Maintenir des jeux de rechange de supports calibrés
- Enregistrer les dates et les raisons des changements pour suivre les cycles d'utilisation des inserts
Ces mesures contribuent à améliorer la cohérence et la productivité avec un minimum de temps d'arrêt lors de l'utilisation de plaquettes indexables dans différentes opérations de tournage.
Résumé
Les tours à bois utilisent des plaquettes carbure indexables ou brasées pour obtenir des taux d'enlèvement de métal élevés ainsi qu'une excellente qualité de finition. Le choix des plaquettes et des paramètres de coupe joue un rôle clé dans l'optimisation de la durée de vie de l'outil, des temps de cycle et de la fiabilité du processus lorsque l'on travaille avec des essences de bois différentes. Les principaux fabricants proposent des nuances et des géométries dédiées au tournage du bois pour équilibrer la longévité, les forces de coupe et la gestion de la température pour les opérations d'ébauche légère, de profilage moyen et de creusage de cuvette agressif.
FAQ
Quelles sont les meilleures plaquettes carbure pour le tournage du bois ?
Les meilleures qualités pour les tours à bois comprennent les plaquettes à usage général revêtues de TiN CC670, ainsi que les variantes TiCN CC650 et TiAIN CC685 pour l'abrasion élevée et les essences difficiles. Ces plaquettes offrent une durée de vie optimale par rapport aux performances de coupe.
Quelles sont les informations dont j'ai besoin pour choisir les plaquettes de tournage ?
Les principales considérations sont les suivantes : type de coupe (ébauche ou finition), dureté et composition de la pièce (bois tendre, érable ou MDF), vitesse d'avance souhaitée et qualité de la finition. Ces éléments déterminent la forme, la géométrie, la nuance de carbure et le revêtement de la plaquette.
Quand dois-je utiliser des plaquettes brasées ou indexées ?
Les barres monoblocs brasées conviennent aux amateurs en raison de leurs coûts initiaux moins élevés. Les ateliers de production utilisant des profils variés préfèrent les plaquettes indexables pour leurs changements de pointe économiques malgré des coûts d'outillage initiaux plus élevés.
Quel est le coût des plaquettes carbure remplaçables ?
Les plaquettes de carbure indexables pour les tours à bois vont de $3 à $15 en fonction de la qualité, du revêtement et des volumes d'achat. Les fournisseurs réputés offrent des conseils techniques sur les plaquettes appropriées, même pour les commandes d'essai en petits lots.
Quelles sont les vitesses d'avance typiques pour le tournage de différents bois ?
Les bois durs permettent une avance de 0,002 à 0,010, tandis que les bois tendres et les panneaux MDF permettent une avance de 0,025 à 0,050. Les essences exotiques abrasives nécessitent des avances plus prudentes de 0,002-0,005 IPR avec des plaquettes de qualité appropriée.
Quelle est la durée de vie des plaquettes en carbure sur le bois ?
Avec des vitesses, des avances et une rigidité optimales, les qualités avancées comme le revêtement CC670 permettent une durée de vie des arêtes de 30 à 60 minutes sur les bois durs difficiles, tandis que les versions CC650 doublent la durée de vie de l'ébauche à plus de 120 minutes avant l'usure visible ou la rupture de l'arête.
Quels sont les avantages du carbure par rapport à l'acier rapide ?
Les plaquettes en carbure augmentent la productivité des tours de 2 à 10 fois par rapport aux outils en acier rapide, avec des avances/vitesses plus élevées, des températures plus basses et la constance des plaquettes indexables. Les supports rigides et les angles de coupe définis minimisent également les problèmes de vibration.
