Calcul de paramètres de coupe

Salut,

Or (si j'ai bien compris), il faudrait une Vc max comprise entre 150 et 500. J'en suis loin avec mes 63.

Oui, mais on n'a pas le choix, à moins de se payer une broche 60 000 ou 100 000 tr ; mais je te dis pas le prix !!! (et c'est généralement peut puissant et uniquement adapté aux petits outils, donc il faudrait en avoir quand même une autre pour les fraises plus grosses)

L'autre problème, c'est que plus tu tourne vite, plus il faut avancer vite pour respecter une avance par dent correcte, et toutes les machines ne peuvent pas forcément suivre.

Du point de vue usinage (et durée de vie des fraises), il vaut mieux être en dessous qu'en dessus de la Vc recommandée.

C'est un problème récurrent ; compte tenu des variations de Ø entre les fraises (de 0.1 à 25 ou 30mm sur une broche "standard") et de la variation des Vc en fonction de la matière, on se retrouve souvent avec une broche qui ne tourne pas assez vite ou au contraire pas assez lentement (difficile de descendre en dessous de 5/6000 tr)

++
David

Je ne sais pas dans quelle matière tu utilise ces vitesses, mais j'utilise beaucoup la fraise de 3 (2 dents) pour l'usinage bois et MDF et voila mes paramètres.

MDF - découpe (engagement 100%)

Rotation: 18000 tr (Vc = 170 m/min) - avance: 2200 mm/min (Fz = 0.06) - passe: 7 mm (fraise Chinoise 2 dents Ø3 - denture droite)

Bois brut - découpe (érable sycomore/noyer)

Rotation: 18000 tr - avance: 1500 mm/min (Fz = 0.04) - passe: 3 mm (fraise Sorotec 2 dents Ø3 - denture hélicoïdale)

Je précise que c'est en production, donc il faut que ce soit efficace ... sans pour autant changer la fraise toutes les 3 minutes. Avec l'érable je suis prudent et je suis bien en dessous de ce que je pourrais faire, mais parfois il y a des zones très dures ; pas toujours identifiables à l’œil ; et je ne peux pas avoir un réglage par planche, donc je laisse de la marge pour ne pas tuer la fraise. De plus la fraise ne se comporte pas du tout pareil suivant que tu coupe // aux fibres ou perpendiculaire aux fibres ... et comme les pièces sont rectangulaires ....

Je pourrais aller plus vite en tournant à 24 000 tr .... mais les 6000 tr en plus font aussi beaucoup de bruit en plus (ventilo de la broche)

Dans le bois brut, je n'ai pas noté de différence de qualité de coupe en tournant à 18 000 plutôt qu'à 24 000, par contre à 18 000 les fraises durent plus longtemps et il y a moins de risque de brulure. (ou de "cuisson" de la résine sur certains bois, ce qui noircis la fraise)

++
David

Je peux te donner des valeurs théoriques, mais je n'ai jamais fraisé de cuivre sur la CN (ni sur la Z1, j'en ai uniquement tourné ... et très rarement) ; je crois que ça colle bien, donc arrosage souhaité.

Pour du carbure Ø3 2 dents

RPM: 15000 tr (Vc=140), avance: 600 mm/min (~ 0.02mm/dent)

++
David

Il va falloir tester ; je ne sais pas trop comment réagit le cuivre, et en plus tout dépend s'il est recuit ou non je suppose ... pour ma part, il n'y a qu'avec les fraises à pastilles que j'usine le métal à sec ... et encore ; dans l'alu j'arrose pour la finition, sinon ça ne brille pas autant qu'à sec

en général dans les matériaux très "déformables" (ductiles), comme le cuivre ou les alu tendre et ch** à usiner, il faut une bonne avance / dent pour bien couper le copeau, sinon ça fait du "repoussage" au lieu de couper, et c'est la cata  

++
David

Ça va être sport de fixer cette plaque !

Double face pour empêcher de vibrer + brides pour empêcher un glissement latéral. (vibrations = fraise cassée )

Sur un autre post concernant de l'alu j'ai lu une Fz de 0.06 avec des passes de 0.25

pour une fraise de 3 ?

sur le document Sorotec que j'ai mis plus haut, pour le cuivre avec une fraise de 3, ils donne une Vc de .... 365 m/min ! et une avance par dent de 0.015

++
David

Salut,

Si je me base sur le tableau,
Vc 300
Z 4
Fz 0.02
Rotation -> 15900 tr
Avance -> 663mm/mn

Doit y avoir un bug quelque part

si je met les mêmes valeurs pour une fraise de 6 ; c'est OK pour la V de rotation de 15900 tr, mais par contre j'ai une avance de 1272 mm/min avec Fz à 0.02 (et de 636mm/min avec Fz à 0.01)

Ta Vc de 300 m/min, c'est un peu élevé, à moins que tu n'ai des fraises revêtues TICN (cher !!!), pour du carbure ordinaire (mais de qualité), essais plutôt 200 m/min. (10600 tr pour du 6)

Si tu étais bien à 636 mm/min en avance, alors ça fait un Fz de 0.01 par dent, c'est trop peu, c'est pour ça que ça colle aux fraises, le copeau est trop fin et se ramollis facilement. Il faudrait au minimum du 0.02 voir 0.03 par dent, surtout avec une fraise de 6.

Il faut de préférence une µ-lub pour refroidir les copeaux et éviter que ça colle, surtout si c'est de l'alu "mou" dans le genre des profilé que l'on trouve en GSB.

4 dents, c'est trop pour l'alu sur une fraise de 6 ; 2 dents maxi, voir même une seule si c'est pour du rainurage/découpe.

est-ce que je peux réduire la vitesse de coupe Vc à 100 ? et quelles seront les incidences? mauvais pour l'outil ? chauffe moins ?

En théorie, oui, à condition de recalculer ta V d'avance pour toujours avoir un copeau suffisamment épais ... mais pas trop, sinon tu casse la fraise ! (à part avec les micro fraises en dessous de 3mm, ne pas descendre en dessous de 0.01/0.015 mm/dent pour Fz quelque soit la matière, même pour de l'acier). Le problème, c'est qu'à 5300 tr/min, la Kress n'a plus rien dans le ventre, ça va caler facilement !

Comment en déduire la profondeur de passe ? Ma broche faisant 1050W et en admettant quelle est un rendement de 60 %, je peux estimer que le moteur à une puissance de 600W.
D'après le tableau, avec une F de coupe de 95, avec une avance de 424 et une rotation de 5300tr, largeur de passe 6mm, je pourrais faire une passe de 15 mm de profondeur pour que l'usinage ai une puissance absorbé de 604W.. C'est bien ce paramètre qu'il faut regarder ?
Ca voudrait dire que si je fais une passe de 1mm à 5300Tr avec une avance de 424 mm/mn, ma fraiseuse ne souffrira pas ? la puissance absorbée de l'usinage étant de 40W..

Exact ... pour le calcul mais:

- il n'y a pas que la puissance qui compte, mais aussi le couple ; avec une passe de 15mm(*) ça demanderait un couple de 1.09 Nm à la broche ; bien plus qu'elle ne peut en fournir (surtout à 5000 tr) ... dans les 0.2 Nm maxi à mon avis .. et à fond !

- la puissance restitué de 600W de la doc de la Kress, c'est le rendement électrique, mais les roulements bouffent aussi de la puissance, ainsi que le ventilo ; par exemple, à vide ma broche 750W à air consomme déjà 120W juste pour tourner. (à 18000 tr)
- la puissance de 600W, c'est à fond (24000 tr) ; à 12000 tr, il n'y a plus que la moitié, à 5000 tr, il doit rester 1/5 environ soit dans les 120W. si tu retire disons 100W pour vaincre la résistance des roulements et pour le ventilo, il te reste 20W pour l'usinage  

Ensuite, le calcul théorique c'est bien, mais les résultats risquent d'être différents sur la machine ; je m'y fie totalement sur une machine comme ma Z1 qui pèse 1.5T et qui est ultra rigide, mais une broche Kress pour de l'alu, c'est un peu juste en rigidité, donc il ne faut pas non plus la pousser dans ses derniers retranchements même si le calcul dit qu'il y a assez de puissance, sinon ça va vibrer et c'est la cata pour les fraises.

A mon avis, le manque de rigidité de la broche te limitera avant le manque de puissance.

Un exemple ici, avec la même Kress que toi, sur mon ancienne machine (BZT PF750) fraise de Ø5.4 - 2 dents HSS - rotation 10000 tr (Vc = 170) - avance 600 mm/min (Fz = 0.03) - passe 0.5 mm ... elle ne semble pas forcer, même si c'est subjectif .. et ça ne vibrait pas. Je pense que j'aurais pu pousser l'avance par dent plus loin.

Pour éviter que la fraise ou la plaque chauffe, il vaut mieux réduire la vitesse de coupe (rotation et avance) et avoir une bonne profondeur de passe (1 ou 2mm) ou garder une bonne vitesse de coupe et réduire la profondeur de passe ? (j'ai tenté avec 0.4mm de profondeur mais ca collé.. sans lubrification..)

Vc élevée = plus de chaleur.
pour l'avance, rester au mini à 0.015 mais plus de préférence.
pour les fortes passes en rainurage (100% d'engagement), la misère c'est pour évacuer les copeaux et la chaleur ... il vaut mieux augmenter l'avance et garder des passes faibles.

(*) La règle dans le métal, en rainurage, c'est passe maxi = 0.5* le Ø de la fraise au maximum. Donc 3mm dans le cas de ta fraise de 6 ... mais je doute que ça passe avec une Kress !

Et pour finir, mais c'est important ; toujours monter la fraise au plus court possible (sans serrer sur les dents) ; plus c'est court, plus c'est rigide et plus tu peux augmenter Fz sans risquer de casser la fraise.


++
David

Salut,

Oui, ça parait cohérent.

les abaques comme ci après, donnent les paramètres optimaux ou les limites maximum ? on peut être en dessous sans abimer l'outil?

Généralement les fabricants d'outils donnent des valeurs de production, sur de grosses machines et avec arrosage intensif, donc il vaut mieux se tenir en dessous (et même bien en dessous) sur de petites machines et sans lubrif. C'est surtout un Fz trop faible qui risque de poser des problèmes. Sur ta vidéo, ça semble faire une coupe propre. Une Vc plus basse économise l'outil. (mais fait perdre du temps)

Dans les calculateurs plus évoluées, il y a ça, mais attention, la aussi il faut être prudent sur une petite machine.

http://micro100.hsmadvisor.com/?shell_id=247

++
David

Salut,

Ah d'accord. Alors ça veut dire que si je défini une vitesse de coupe à 100 m/mn ça ne poserait pas de problème autre que d'augmenter le temps; du moment que l'avance par dent est respectée..? et en plus ça devrait logiquement moins chauffer non ? .. D'après le tableau (image capturée) la Vc est entre 266 et 399. En dessous de 266 ce n'est pas bon ?

Difficile de savoir ce que ça représente ; en général sur les abaques, la Vc faible c'est pour l'ébauche (grosse passe et/ou grosse avance) et la Vc haute pour la finition. Mais la aussi, c'est en prod avec machine "de méca" moderne. D'un point de vue physique, tu peux parfaitement couper de l'alu à 100m/min et même moins ; sur ma Z1, je coupe de l'alu à 60m/min et même moins encore ; je suis descendu à 30m/min parce que je n'avais pas le choix (fraise de Ø5, V maxi de la broche 2000 tr)

La plupart du temps il faut jongler entre l'idéal et le possible  ... Sur ma Z1, le pb c'est que ça ne tourne pas vite, sur la Kress, le pb c'est que ça tourne trop vite ou qu'il n'y a pas assez de puissance à bas régime. Pour ma part, à part dans le plastique (pour éviter de fondre) ou je tournais à 5000 tr, je ne descendais jamais en dessous de 10000 tr, sinon la chute de puissance et de couple était trop gênante.

Par contre j'ai encore collé pendant une opération de perçage.. ca vibrait tellement avec une avance en plongée de 250 mm/mn que j'ai réduit la vitesse de 50 % dans linuxcnc.. ca a calé la broche au bout de 2-3 secondes.. du coup je ne sais pas quels paramètres prendre.. J'ai fini par faire un débourrage tous les 0.2mm mais ce n'est à mon avis pas une solution..

Ce qui va bien c'est le perçage en spirale, en plus tu fais le Ø que tu veux avec une même fraise et ça dégage mieux le copeau. En perçage direct, il faut utiliser le mode débourrage tous les 0.5 à 1mm et bien sûr lubrifier ; 0.2 c'est peut être un peu juste (ça marche, mais c'est long) ... et oui, l'avance en plongée doit être bien plus faible car tu coupe aussi avec le centre de la fraise, et à cet endroit la V de coupe est quasiment nulle donc ça coupe nettement moins bien et en plus toutes les dents de la fraise coupent simultanément donc gros effort ; tu peux réduire l'avance d'au moins la moitié, voir moins. (faut pas que ça vibre)

Pour la lubrif, j'utilise de "l'eau de savon", autrement dit de l'huile soluble pour machine, et ça ne fume pas contrairement à l'huile de coupe. Je n'utilise pas d'aspiration en même temps que la lubrif.

Comment est ce que je pourrais microarroser ? (à la bouteille c'est la misère, mon martyr n'a pas aimé)

Avec une µ-lub ; pour ma part j'ai ça (+ un compresseur)
https://www.sorotec.de/shop/Noga-Minimal-Cooling-Spray-Head.html

tu peux mettre un film alimentaire sur ton martyre pour le protéger du liquide.

il existe un moyen facile de décoller l'alu des fraises ?

Sur les grosses, je le fais avec un marteau et un pointeau, sur les petites, je n'ai jamais eu l'occasion de le faire, elles ont toujours cassé avant !!

Je comprends pas pourquoi il faudrait des fraises une ou deux dents pour l'alu, parce-que la vitesse vf doit être basse et ça doit être ultra long..

Parce que pour éviter que ça colle il faut faire un copeau épais (Fz important) et qu'il faut aussi de la place pour évacuer le copeau ; plus il y a de dents, moins il y a de place entre les dents pour faire passer le copeau. Si on regarde les valeurs données par le soft Micro 100.SFMadvisor, pour une fraise de 6 sortant de 15mm et des passes de 2 mm on peut prendre 0.087 mm/dent à 15500 tr en théorie sans casser la fraise ! mais il faut 0.5Nm de couple et 0.7Ch (soit 515W) !!



++
David

Salut,

Si c'est bien ça, ce serait compliquer d'y attacher une pince pour mettre à la place d'une kress?

Pas évident à faire ; il faut que ça tourne super rond. (quelques microns)

Pour le reste, je ne sais pas trop ... mais c'est pas forcément des brushless, car il me semble avoir vu des servo avec des balais ... (charbons)

Après, il y a aussi la V de rotation ; je ne sais pas si on peut faire tourner un servo moteur à 24000 tr, donc tout dépend de ce dont tu a besoin comme vitesse.

++
David