Amélioration de la productivité dans l’usinage de rainures de clavette
Repenser la stratégie d’usinage des arbres de moteur
Les rainures de clavette sont une caractéristique courante sur des composants tels que les arbres de moteur utilisés dans les équipements automobiles et industriels. ces rainures de clavette sont conçues comme des rainures de clavette borgnes, où l’outil de coupe ne peut pas entrer ou sortir par le côté de la pièce.
En raison de ces limitations d’accès, les fraises à rainure en T ne peuvent pas être utilisées, ce qui fait des fraises en bout l’outil le plus courant pour usiner ces caractéristiques.
Cependant, cette approche entraîne souvent des difficultés, tant en termes d’efficacité d’usinage que de mise en place du processus.
Le défi de productivité dans l’usinage de rainures de clavette
Lors de l’usinage de rainures de clavette borgnes avec une fraise en bout, l’outil doit d’abord créer une entrée dans la matière avant de pouvoir générer la rainure.
Comme les fraises en bout ne sont pas principalement conçues pour le perçage, l’entrée est généralement réalisée par des mouvements progressifs de plongée ou de ramping avant que l’outil ne commence 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 commencent par percer un trou pilote, puis réalisent l’opération de rainurage avec une fraise en bout. Si cela réduit le temps de Fraisage, cela introduit une autre inefficacité : les changements d’outil.
Par conséquent, l’usinage de rainures de clavette présente souvent un compromis courant :
- Réduire le temps de coupe tend à augmenter le nombre d’opérations
- Réduire le nombre d’opérations tend à augmenter le temps de réglage et de changement d’outil
Cet équilibre entre efficacité d’usinage et complexité du processus peut rendre les gains de productivité difficiles.
Intégrer le perçage et le Fraisage de rainures en un seul processus
Une façon de surmonter cette limitation consiste à reconsidérer la stratégie d’usinage elle-même.
La tête multifonctions TungMeister VVFH de Tungaloy est conçue pour combiner la capacité de perçage et les performances de Fraisage en bout, permettant d’effectuer les deux opérations successivement avec un seul outil.
Avec cette approche, l’outil crée d’abord le trou d’entrée, puis enchaîne directement sur l’opération de rainurage.
En éliminant la nécessité de changer d’outil, les fabricants peuvent simplifier la séquence d’usinage tout en réduisant le temps hors coupe.
Principales caractéristiques de conception de la tête multifonctions TungMeister VVFH
Géométrie optimisée pour l’évacuation des copeaux
La tête multifonctions présente une conception de poche optimisée pour une évacuation efficace des copeaux lors des opérations de perçage.
Cette géométrie aide à éviter l’accumulation de copeaux dans le trou d’entrée et maintient des conditions de coupe stables lorsque l’opération passe du perçage au Fraisage de rainures.
Une évacuation efficace des copeaux réduit également le risque de bourrage de copeaux, susceptible de provoquer des vibrations ou une coupe instable lors de l’usinage de rainures de clavette profondes.
Conception à trois goujures avec coupe au centre
L’outil intègre une géométrie à trois goujures avec coupe au centre, permettant à toutes les arêtes de coupe de participer au processus de perçage.
Cette conception répartit les efforts de coupe de manière plus uniforme que les fraises en bout conventionnelles, où le centre de l’outil peut subir un engagement irrégulier.
Il en résulte des performances de perçage plus stables et une formation de copeaux régulière.
Transformer des opérations séparées en un processus continu
Grâce à ces caractéristiques de conception, des opérations traditionnellement réalisées séparément — comme le perçage d’un trou pilote et le Fraisage de rainures — peuvent désormais être effectuées en continu avec un seul outil.
Cette approche simplifie le processus d’usinage tout en maintenant des performances de coupe stables tout au long de l’opération.
Exemple d’application
Pièce : Arbre de moteur (acier)
Caractéristique : Rainure de clavette de type borgne
Processus conventionnel
Perçage du trou pilote
→ Changement d’outil
→ Fraisage de rainure avec une fraise en bout
Processus amélioré
Perçage du trou pilote et Fraisage de rainure réalisés en continu à l’aide d’une tête multifonctions TungMeister VVFH
Résultat
- Temps de réglage réduit
- Moins de changements d’outil
- Trajectoires d’usinage optimisées
- Temps total d’usinage plus court
Une approche plus simple de l’usinage de rainures de clavette
Les rainures de clavette borgnes sont souvent difficiles à usiner en raison d’un accès outil limité. Bien que les fraises en bout soient largement utilisées pour ces applications, les stratégies d’usinage conventionnelles créent souvent un compromis entre efficacité d’usinage et simplicité du processus.
La tête multifonctions TungMeister VVFH offre une approche alternative en combinant une capacité de perçage améliorée avec des performances de Fraisage stables, permettant d’effectuer le perçage et le Fraisage de rainures en continu avec un seul outil.
En simplifiant le processus d’usinage, les fabricants peuvent réduire le temps total d’usinage tout en maintenant une production de rainures de clavette stable et efficace.