Usinages miniature

[jejeaudio]

Bonjour,

Je me permet de vous contacter pour ajuster ou plutôt parfaire mes connaissances.

Voilà j'ai tenté (échec) d'usiner dans de l'alu 2017 des contours avec une fraise de diamètre 0.8mm.

Au bout de 15 secondes d'usinages : casse...

Mes paramètres d'usinages sont les suivants :

profondeur de passe : 0.1mm
rotation moteur : 10 000tr/min
vitesse de coupe 1200 mm/min
vitesse d'avance 100m/min

fraise 3 dents 0.8mm HSS co

ce qui nous fait une avance par dent de 0.04mm.

Au début de la coupe, j'ai ralenti la vitesse (par mach3) à 50%, par prudence, ce que j'ai fait toujours lors d'un nouveau test.

Question à 2 balles, pourquoi ca a cassé?

(en pièce jointe la pièce que j'ai "réussi" à terminer, en utilisant le reste de fraise, mais vu que l'outil s'usait au fur et à mesure que j'avancais, la profondeur devenait de plus en plus faible, et la finition n'est pas top)

Meme image en HD

Meme image en HD

 

Pour l'alu ,moins tu as de dents ,moins tu aura de pb de recyclage de copeau ou de copeaux collés, essaye avec une fraise 1 ou 2 dents max, et pour la différence de prix, j'ai depuis longtemps abandonné le 2017 pour le 7075, beaucoup plus rigide et qui colle moins pendant l'usinage.

 

[jejeaudio]

Donc tu penses à des copeaux qui bloquent le passage de la fraise? et comme elle est toute petite elle casse?

Les fraises 1 dent ne sont elles pas encore plus fragiles?

 

[grenouille32]

Salut,
Une vitesse de coupe de 100 m/min te donne une fréquence de rotation de 40'000 t/min, et non 10'000 t/min.
Une fraise à 1 dent sera nettement plus solide que celle à 3 dents.
D'autre part, il y aura plus de place pour loger le copeau.
Par contre l'avance de travail sera alors de f[sub]z[/sub] * n * z, soit 0.04 * 40'000 * 1 = 1600 mm/min
Comme lubrifiant, un peu de pétrole irait bien.

 

[jejeaudio]

Merci grenouille,

J'ai commandé une fraise 2 dents (y avait pas 1 dent) diamètre 0.5mm.

Quelles seraient alors les conditions de coupe idéales, peu importe le temps d'usinage, pour être sûr de ne pas la casser?

 

[j.f.]

Salut,

on en revient aux avances par dent...


dans le tableau Sunsteel, pour une fraise ARS non revêtue de 4 mm, l'avance par dent conseillée n'est que de 0.026. Alors pour une 0.5 ou 1 mm, il est difficile d'imaginer 0.04 ! Pour 0.5 ou 1 mm, ça doit se situer vers 0.005 mm/dent. C'est cette valeur d'avance par dent qui est donnée pour les microfraises carbure micrograin de 0.5 de diamètre. Vc 100 à 200 m/mn (ARS)

Ca donne les ordres de grandeur suivants pour 2 dents avec 100 m/mn et 0.005 mm/dent :

N = 1000 * 100 / (pi * 0.5) = 60 000 trs/mn

Vf = 0.005 * 2 * 60 000 = 600 mm/mn

Alors, peut-être que ça pourrait marcher à 10000 trs/mn avec 100 mm/mn ??? (vitesse de coupe divisée par 10, même avance par dent pour rster à 10 000 trs/mn). Mais si la vitesse de coupe diminue trop, l'effort de coupe augmente énormément, non ? D'où la casse ?

Ce n'est pas de l'UGV, avec diminution des efforts de coupe au delà d'une certaine fréquence de rotation ?

C'est une question, pas une affirmation !

(ce sujet m'intéresse au plus haut point)

Le WD40 (plus ou moins pétrole...) donne un bel état de surface sur l'alu. (ça, c'est une affirmation !)

 

[jejeaudio]

super !

Merci de ces chiffres (et oui, on veut toujours des chiffres...)

L'avance par dent ne se définit donc pas seulement par la matière à usiner et le type de fraise mais aussi son diamètre (j'apprends, j'apprends)...

J'ai également du WD40 sous la main. je vais essayer ça mardi soir (quand j'aurai reçu ma fraise)

 

[coredump]

Il faut aussi se poser des questions sur la broche, a 0,04mm par dent, il faut que le faux rond soit très en dessous de cette valeur.
Ne parlons même pas d'un éventuel jeu (tant au niveau de la broche que de la translation)...

 

[jejeaudio]

Vous allez rigoler:

J'ai essayé mon opération avec un foret que j'avais sous la main (je sais d'ailleurs pas pourquoi j'ai acheté un foret de 0.6mm de diamètre...)

J'ai modifié la profondeur de passe à 0.05mm
vitesse de coupe 145mm / min
rotation de la broche 25 000tr/min
(ce qui fait une avance par dent de 0.01 de mémoire)...
et arrosé grassement de WD40


bref c'était du bricolage pour essayer, mais ca marche et plutôt bien (mais bon, 40min d'usinage quand même... peu importe)

En plus le foret donne un aspect de surface en V intéressant au fond de ma profondeur de 0.8mm.

juste une photo, plus ne sert à rien c'est très dur de le rendre correctement à l'image.

attention haute def

Ma question maintenant, comment augmenter la cadence sans prendre de risque (mais avec une vraie fraise cette fois)??

 

[j.f.]

Y'a un truc qui va pas.

145 mm/mn, c'est rien du tout. Les vitesse de coupe s'expriment en mètres par minutes, pas en millimètres. Tu serait environ 1000 fois trop bas.

A moins qu tu ne confondes vitesse de coupe et vitesse d'avance !

Autres exemples de condition : microfraises Kenametal, 0.5 mm de diamètre.

vitesse de coupe 50 à 80 m/mn selon les modèles

avance par dent : 0.005 mm / dent

Chez Sanpar, même avance par dent pour les petites, et vitesses de coupe de 180 à 270 m/mn selon revêtement.


L'image rend très bien. On voit les vibrations de l'outil par endroits. Cette photo est certainement impeccable.

 

[jejeaudio]

Les 145 mm/min c'est la vitesse de coupe (Cf) que visualmill calcule en fonction de l'outil et de la vitesse de broche recommandée.

J'ai mis 100 m/min en surface speed (vitesse d'avance je suppose)
broche à 20 000trmin
et avance par dent de 0.005

ce qui me donne 300mm/min, que je réduit à 50% avec mach pour éviter tout risque, d'où le 145mm/min (enfin 150mm/min environ)

Effectivement ce n'est peut être pas l'idéal, mais comme dit, c'était pour faire un test et surtout ne pas casser l'outil, qui est un foret en plus d'être une fraise.

Concernant le rapport x1000, c'est visualmill qui fait une erreur d'unité affichée? car lors du transfert dans mach3, les vitesse m'ont l'air tout à fait normales.

Concernant la qualité de la photo, oui c'est pas trop mal en fait, en l'ouvrant en grand, ce que je n'avais pas fait, on voit bien le travail et les vibrations.

Pour les vibrations, comment les diminuer? en augmentant la vitesse de coupe? en changeant d'outil?(certainement)?
Ou est-ce une des limites de la machine?

Merci d'avance et pardon encore pour toutes les questions, j'ai une soif d'apprendre car ce domaine, que je découvre me passionne...

 

[grenouille32]

Oulala
Une vitesse de coupe V[sub]c[/sub] s'exprime en m/min ou en m/s pour le meulage.
Une vitesse d'avance d'usinage s'exprime en mm/min ou en mm/t (tournage)

Il faut d'abord calculer la fréquence de rotation n en t/min avec la formule n = V[sub]c[/sub] * 1000 / (PI * Ø)

Avec V en m/min Ø en mm et n en t/min ou min -1

Les valeurs d'avance pour une fraise sont données en mm par dent (f[sub]z[/sub]); ce qui permet de calculer l'avance en mm/min avec la formule f[sub]n[/sub] = n * z * f[sub]z[/sub]

Avec f[sub]n[/sub] en mm/min z = nombre de dent fraise f[sub]z[/sub] en mm par dent

 

[fabricio]

bonjour

on pourrait faire un exercice pratique?

par ce que j'ai beau prendre les calculs et les valeur constructeur de mes fraises je tombe sur des chiffres pas applicable pour ma machine

pour une fraise a détourer de 1mm les conseils constructeur sont
Alliages d'aluminium:
VC= 150-250 (m/mn) fz= 0.01-0.05


donc si je prend une valeur de base VC de 150 je fait
n=150*1000/(PI*1) donc n= 150000/3.1416 = 47746 t/min et des bananes

c'est une fraise donné pour deux dents (on vas prendre une valeur fz de 0.03)
donc fn= n*z*fz fn= 47746 * 2 * 0.03 =2864.76 mm/min

mon programme étant configuré en mm/s je fait donc 2864.76/60=47.756 mm/s

sauf que la broche monte pas au delà de 30 000 t/min
donc est ce que je peut faire 24 000 tm/min
soit un peut plus que la moitié des 47746 t/min
et diviser mes 47.756 mm/s par 2 soit environ 24 mm/s

est ce correcte ?

 

[JKL]

Il arrive maintenant souvent que ce genre de calcul ressorte dans les posts j'imagine car les logiciels utilisés imposent de renseigner les cases correspondantes. Seulement voilà n'oubliez jamais que les fabricants de fraises n'ont jamais eu à considérer que leurs fraises seraient utilisées sur des machines de construction modeste voire bricolée. La bonne pratique pour moi c'est de démarrer avec des conditions de coupe minimalistes et de les ajuster ensuite grace à vos yeux et à vos oreilles . Il y a déjà sur des CNC animées par des moteurs pas à pas des fréquences de résonnance qu'il ne faut à aucun prix exciter donc même le meilleur calcul peut s'avérer néfaste à la fraise ou au moins à l'état de surface. Ensuite on note les meilleurs résultats obtenus pour pouvoir les reproduire. Ah bien sûr je parle ainsi car j'ai juste à tourner un potentiomètre pour ajuster la vitesse de broche et un autre pour la vitesse des moteurs pas à pas. Mais il est facile d'avoir au moins une broche dont la vitesse peut être ajustée très finement par un potentiomètre ; ce serait déjà ça.

 

[fabricio]

oui ces mon cas je peu l'ajuster en temps réel par mon logiciel
ainsi que ma vitesse de coupe (en réduction seulement)

c'est sur que quand j' entend un son qui sonne mal à mes oreilles j'ai tendance à ajusté soit la vitesse de rotation soit la vitesse de coupe.

mais ces calcules me servirait a avoir une approximation de la vitesse

pas facile d'estimer des vitesses quand on a peu d' expérience dans la matière

 

[JKL]

pas facile d'estimer des vitesses quand on a peu d' expérience dans la matière

Il suffit alors de commencer par des vitesses très faibles et de les augmenter progressivement et l'expérience viendra. Si on applique le résultat d'un calcul d'emblée il y a un risque certain que la fraise ne le supporte pas et on n'est pas plus avancé ; on essaie de nouveau avec des valeurs un peu plus faibles et si elles sont inadaptées la fraise le dira. L'expérience risque de couter cher sans parler du danger que représente la casse d'une fraise tournant à des miliers de tours/minute.

 

[lacier]

Bonjour,

bonjour

on pourrait faire un exercice pratique?

par ce que j'ai beau prendre les calculs et les valeur constructeur de mes fraises je tombe sur des chiffres pas applicable pour ma machine

pour une fraise a détourer de 1mm les conseils constructeur sont
Alliages d'aluminium:
VC= 150-250 (m/mn) fz= 0.01-0.05


donc si je prend une valeur de base VC de 150 je fait
n=150*1000/(PI*1) donc n= 150000/3.1416 = 47746 t/min et des bananes

c'est une fraise donné pour deux dents (on vas prendre une valeur fz de 0.03)
donc fn= n*z*fz fn= 47746 * 2 * 0.03 =2864.76 mm/min

mon programme étant configuré en mm/s je fait donc 2864.76/60=47.756 mm/s

sauf que la broche monte pas au delà de 30 000 t/min
donc est ce que je peut faire 24 000 tm/min
soit un peut plus que la moitié des 47746 t/min
et diviser mes 47.756 mm/s par 2 soit environ 24 mm/s

est ce correcte ?

Oui, le calcul est correct.

Ceci dit, dans un alliage d'alu, fz de 0.03 avec une fraise de 1 mm, j'ai un doute. J'ai en mémoire fz 0.005 avec fraise de finition de 2 mm !
Maintenant, je ne connais pas le type de fraise que tu utilises ?

JKL a raison : les fabricants de fraises donnent des valeurs de coupe applicables dans de bonnes conditions d'usinage. Fraiseuse de qualité industrielle sans jeux, pas de vibrations pendant l'usinage, bonne lubrification pour refroidissement et évacuation copeaux etc...
Et dans ces conditions, les valeurs de vitesse de coupe et avance préconisées correspondent à une durée de vie d'outil que l'amateur trouvera sans doute un peu courte. Ces durées de vie courtes sont justifiées en usage pro par la productivité attendue des couteuses machines de production.
En usage amateur on peut quasiment toujours prendre les valeurs mini (et parfois moins) et ajuster en fonction du résultat. La recherche de l'amortissement machine n'est pas important et si en plus il s'agit d'une machine de construction amateur pas très rigide, avec du jeu et des vibrations alors là, il est complètement illusoire de chercher à utiliser les spécifs des fabricants de fraise.

D'autre part, ces petites fraises d1-d2 mm sont très fragiles et comme le dit Coredump demandent des fz très très faibles que le moindre jeu ou défaut dans la machine va doubler ou tripler brusquement, entrainant la casse de l'outil. Mettez une fraise la plus grosse possible qui sera acceptable généralement pour 80% du programme et ensuite une petite fraise pour les finitions des endroits avec détails fins. Le gain de temps et de sécurité sera important.

 

[grenouille32]

Je dirais que les valeurs des fabricants sont basées sur une durée de vie d'outil optimisée pour de la production industrielle, dans des conditions de serrage et de lubrification correcte à idéale.
Pour ma part, je prendrais la vitesse de coupe inférieure, et la vitesse d'avance inférieure aussi.
Maintenant, il ne faut pas croire que prendre des vitesses de coupe inférieure à celle mini recommandée par le fabricant soit toujours efficace.
Exemple :
V[sub]c[/sub] pour de l'alu avec du HSS : 80 m/min
Descendre à 40 m/min peut entraîner plus d'ennuis qu'autre chose, comme arêtes rapportées (dépôt d'aluminium sur l'arête de coupe), état de surface pas fameux, par exemple.
Pour ce qui concerne l'avance de 0.01 à 0.05 mm par dent, ce sont des valeurs à prendre avec précautions.
En ce qui me concerne, avec des outils de Ø 1 mm, je programmerais plutôt 0.005 mm par dent pour de la finition, et 0.01 mm par dent pour de l'ébauche.

 

[fabricio]

c'est sur que pour de la gravure je prendrais plus facilement de la pointe javelot qu' une fraise de 1mm

moi je voie déjà sur le bois comment les fraises de cette taille ne pardonne pas alors sur de l'alu