Améliorer la productivité dans l’usinage de rainures de clavette
Repenser la stratégie d’usinage des arbres moteurs
Les rainures de clavette sont des éléments courants sur des composants tels que les arbres moteurs utilisés dans les équipements automobiles et industriels. Ces rainures sont souvent conçues sous forme de rainures de clavette borgnes, où l’outil ne peut ni entrer ni sortir latéralement de la pièce.
En raison de ces contraintes d’accès, les fraises en T ne peuvent pas être utilisées, ce qui fait des fraises carbure monobloc l’outil le plus courant pour réaliser ces opérations.
Cependant, cette approche engendre souvent des difficultés en termes d’efficacité d’usinage et de mise en œuvre du process.
Le défi de productivité dans l’usinage des rainures de clavette
Lors de l’usinage de rainures de clavette borgnes avec une fraise carbure monobloc, l’outil doit d’abord créer une entrée dans la matière avant de pouvoir générer la rainure.
Comme les fraises ne sont pas conçues principalement pour le perçage, l’entrée est généralement réalisée par plongée progressive ou mouvements en rampe, avant de commencer la coupe latérale pour former la rainure.
Ces stratégies nécessitent plusieurs trajectoires d’outil, ce qui augmente le temps d’usinage.
Pour réduire le nombre de passes de fraisage, certains fabricants réalisent d’abord un avant-trou, puis effectuent l’usinage de la rainure avec une fraise. Bien que cela réduise le temps de fraisage, cela introduit une autre inefficacité : les changements d’outil.
En conséquence, l’usinage des rainures de clavette implique souvent un compromis :
- Réduire le temps de coupe augmente le nombre d’opérations
- Réduire les opérations augmente le temps de réglage et de changement d’outil
Cet équilibre entre efficacité d’usinage et complexité du process rend les gains de productivité difficiles.
Intégrer perçage et fraisage de rainure en une seule opération
Une solution consiste à repenser la stratégie d’usinage.
La tête multifonction TungMeister VVFH de Tungaloy est conçue pour combiner la capacité de perçage et les performances de fraisage, permettant de réaliser les deux opérations successivement avec un seul outil.
Ainsi, l’outil crée d’abord l’entrée, puis enchaîne directement avec l’usinage de la rainure.
En supprimant les changements d’outil, les fabricants peuvent simplifier le process tout en réduisant les temps non productifs.
Caractéristiques clés de la tête multifonction TungMeister VVFH
Géométrie optimisée pour l’évacuation des copeaux
La tête multifonction dispose d’une géométrie optimisée pour une évacuation efficace des copeaux lors du perçage.
Cette conception évite l’accumulation de copeaux dans l’avant-trou et garantit des conditions de coupe stables lors du passage du perçage au fraisage de rainure.
Une bonne évacuation des copeaux réduit également les risques de bourrage, pouvant entraîner des vibrations ou une coupe instable lors de l’usinage profond de rainures de clavette.
Conception à trois arêtes de coupe avec coupe au centre
L’outil intègre une géométrie à trois arêtes de coupe avec coupe au centre, permettant à toutes les arêtes de participer au perçage.
Cette conception répartit mieux les efforts de coupe par rapport aux fraises traditionnelles, où le centre est souvent sollicité de manière inégale.
Le résultat est une meilleure stabilité en perçage et une formation de copeaux plus régulière.
Transformer des opérations distinctes en un process continu
Grâce à ces caractéristiques, des opérations traditionnellement séparées — comme le perçage d’avant-trou et le fraisage de rainure — peuvent désormais être réalisées en continu avec un seul outil.
Cette approche simplifie le process tout en garantissant des performances de coupe stables.
Exemple d’application
Pièce : Arbre moteur (acier)
Application : Rainure de clavette borgne
Process conventionnel
Perçage d’avant-trou
→ Changement d’outil
→ Usinage de la rainure avec fraise carbure monobloc
Process optimisé
Perçage d’avant-trou et usinage de la rainure réalisés en continu avec une tête multifonction TungMeister VVFH
Résultat
- Réduction du temps de réglage
- Diminution des changements d’outil
- Optimisation des trajectoires d’usinage
- Réduction du temps d’usinage global
Une approche simplifiée de l’usinage des rainures de clavette
Les rainures de clavette borgnes sont souvent difficiles à usiner en raison des contraintes d’accès. Bien que les fraises carbure monobloc soient largement utilisées, les méthodes traditionnelles impliquent souvent un compromis entre efficacité et simplicité du process.
La tête multifonction TungMeister VVFH propose une alternative en combinant perçage et fraisage, permettant une exécution continue avec un seul outil.
En simplifiant le process, les fabricants peuvent réduire le temps d’usinage tout en garantissant une production stable et efficace des rainures de clavette.