Calcul de la vitesse d'avance des fraises d'usinage pour les centres d'usinage CNC

Dans le monde de l’industrie du bois et de la transformation des matériaux, les machines à commande numérique (CNC) jouent un rôle fondamental et représentent la meilleure solution pour la précision et l’efficacité. Les fraises sont des outils essentiels qui permettent de façonner et de sculpter des matériaux tels que le bois, le métal, le plastique, l’aluminium et bien d’autres encore avec un haut degré de précision.

Cependant, l’un des aspects les plus critiques de l’utilisation de ces machines est la gestion de la vitesse d’avance et du nombre de tours (RPM) des fraises, ce qui peut affecter considérablement le résultat final du travail. Dans cet article, nous allons explorer l’importance de la vitesse d’avance des fraises, également appelée Feed Rate, pour pantographe dans les machines CNC et partager des conseils précieux d’experts dans le domaine.

Pourquoi la vitesse d’avancement est-elle importante ?

La vitesse d’avance, ou feed rate, représente la vitesse à laquelle la fraise se déplace dans le matériau pendant l’opération de fraisage. Ce paramètre est crucial car il affecte directement la qualité du travail et la durée de vie de la fraise elle-même. Une vitesse d’avancement incorrecte peut entraîner divers problèmes, notamment :

1. Surchauffe ou rupture de la fraise : Une vitesse d’avance trop élevée peut entraîner la rupture de l’outil ou un nombre de tours supérieur aux valeurs maximales peut surchauffer et abimer l’outil en raison du frottement énorme produit pendant le travail. Ces erreurs peuvent rapidement abimer la fraise à remplacer. Cela peut augmenter considérablement les coûts d’exploitation en raison du remplacement fréquent des outils.

2. Surface rugueuse ou mauvaise qualité de coupe : si la vitesse d’avancement n’est pas correctement calculée entre : le matériau à usiner, les machines et la fraise utilisée, le résultat final du travail sera inévitablement compromis. La surface du panneau usiné peut être trop rugueuse ou irrégulière.

3. Faible productivité : D’autre part, une vitesse d’avance trop basse peut entraîner une production lente et inefficace, avec des coûts supplémentaires dus au temps de travail prolongé.

4. Risque d’endommager la machine CNC : Un taux de flux trop élevé pourrait mettre en danger la stabilité de la machine CNC elle-même, causant des dommages importants et coûteux avec des interruptions dans la production.

Conseils d’experts : Calculer la vitesse de coupe de la fraise

Obtenir le meilleur résultat en évitant les erreurs dans l’usinage avec des machines CNC est possible!

Il y a quelques points essentiels à suivre et quelques "règles" à respecter. Ces conseils précieux viennent directement d’experts du secteur qui ont travaillé pendant des années dans ce domaine. Comme vous l’avez compris, il est essentiel de déterminer la vitesse d’avancement en considérant toujours un nombre de tours (RPM) adapté à la fraise, machine CNC et type d’usinage. Voici d’autres conseils des experts:

Évaluer le type de matériau : La vitesse d’avancement doit être adaptée au type de matériau que vous souhaitez travailler. Des matériaux différents nécessitent des vitesses d’avancement différentes. Plus le matériau est dur et résistant, plus la vitesse d’avancement sera faible. Le bois peut par exemple supporter des vitesses plus élevées que le métal.

Tenir compte du serrage correct de l’outil sur la machine : Il y a des normes européennes à respecter sur le serrage correct de la fraise dans la pince, La norme EN847-1 définit par exemple les exigences de sécurité des outils de fraisage et des lames circulaires pour le travail du bois. Cette norme définit la longueur minimale de serrage de l’outil sous laquelle il ne peut pas être utilisé. Toutes les fraises Klein ont un signe spécial pour le serrage correct - voir image. Il est conseillé de rester le plus près possible du tranchant car la fraise en cours d’usinage est sujette à la flexion.

Prendre en compte le diamètre de la fraise : Le diamètre de la fraise influence la vitesse d’avancement optimale. Tout comme la structure de la fraise, notre gamme de fraises intégrales hélicoïdales présentes différentes types d’hélices et différentes tailles. Chaque fraise Klein est conçue pour un travail spécifique et convient à différents types de matériaux.

Préréglage des outils : Vous voulez augmenter l’efficacité de votre machine CNC ? Le réglage de la fraise avant son montage est la bonne voie à suivre. Aussi appelé mise à zéro des axes, la mesure de la taille de l’outil est essentielle pour les raisons suivantes :

• Mesures précises au mm ou au micron des outils : rayon, diamètre, longueur

• Pas d’erreur manuelle ou de distraction

• Analyse et détection d’une éventuelle lésion de la lame ou du corps de fraise, contrôle de l’intégrité.

• Optimisation avant montage

Expérimenter et tester : Nous rappelons qu’il n’existe pas de formule précise et universelle pour trouver la vitesse d’avancement parfaite, donc expérimenter et faire des tests est utile pour comprendre comment travailler au mieux. Nous recommandons d’effectuer des tests sur des échantillons de matériau sans forcer au maximum la machine et la fraise et d’évaluer ce qui est recommandé dans cet article pour déterminer la vitesse d’avancement.

Notez bien ces questions avant de commencer un travail:

• La fraise est-elle en bon état ? Nous vous recommandons de remplacer l’outil par un nouveau après plusieurs affûtages. Une fraise usée ou qui a été affûtée plusieurs fois ne peut pas travailler au mieux. Vérifiez toujours l’état et l’affûtage de l’outil.

• La pince et le mandrin sont-ils propres ? Ont-ils été montés correctement ? Chaque fraise Klein a gravé sur la tige (queue) le symbole "K" qui indique le point idéal pour le serrage.

• Ai-je bien regardé le manuel de la machine CNC du fabricant ?

• La machine est-elle bien fixée et correctement entretenue?

Écouter le son : La machine CNC ne doit pas vibrer ou se déplacer de manière anormale. Un signal sonore irrégulier est une alarme qui indique un dysfonctionnement ou un défaut. Un son régulier et équilibré indique une vitesse d’alimentation correcte.

Consulter les recommandations du fabricant : Le manuel du fabricant est le premier "guide" à considérer en cas de doute. Il peut y avoir des conseils précieux pour déterminer la vitesse d’avancement. Nous savons que ces informations ne sont pas toujours exactes à 100%, c’est pourquoi nous vous avons conseillé de faire des essais ci-dessus.

Si vous dépassez les tours maximums, nous ne pouvons pas garantir la même performance que la vitesse optimale. Attention : cette indication ne concerne PAS le nombre de tours recommandés, le nombre de tours recommandés est le résultat du type d’usinage, fraise, machine et autres facteurs à prendre en compte pour chaque travail.

Les principaux paramètres pour un fraisage sont:

• Vitesse d’avancement, en mm par minute (ou en mètres par minute)

• Vitesse de rotation en tours par minute (RPM) - Rotations par minute

• Profondeur de passage simple, en mm

Conseil : si vous augmentez la vitesse de rotation, vous augmenterez également la vitesse d’avancement. Le même concept s’applique si vous diminuez la vitesse.

À quelle vitesse les fraises CNC doivent tourner : RPM et Feed rate

Axe x : Profondeur de coupe en mm
Axe y : Avance en mètres par minute
Dx1 = Diamètre 20 ou 12 mm dans ce cas, (voir tableau avec les couleurs) profondeur de coupe égale au Ø de la fraise. (exemple pour Ø20 profondeur de coupe 20 mm)
Dx1,5 = Diamètre multiplié par 1,5 (exemple pour Ø20 profondeur de coupe egale 30 mm) et même calcul pour toutes les autres mentions Dx2 ...

Comme vous pouvez le voir en augmentant la profondeur de coupe, la vitesse d’avance diminue.

La profondeur de coupe : Ce paramètre affecte la vitesse d’avance. Une profondeur plus grande nécessite généralement une vitesse plus faible pour éviter la surchauffe et les dommages à la fraise.

Surveiller la température : Nous savons que ce n’est pas courant, même si cela devrait être une norme. Cependant, l’utilisation de thermomètres infrarouges ou d’autres technologies pour surveiller la température de la fraise et du matériau peut aider à prévenir la surchauffe et d’autres dommages.

Conclusion : quelle est la vitesse idéale pour les fraises?
La vitesse d’avance des fraises à pantographe sur les machines CNC est un paramètre essentiel pour obtenir des résultats de haute qualité lors de l’usinage et elle est étroitement liée au nombre de tours par minute.

Le juste équilibre entre le taux de flux approprié, le matériau à travailler et toutes les considérations que vous trouverez dans cet article vous aidera à atteindre le meilleur des résultats en évitant des erreurs coûteuses.

Encore une fois, nous vous conseillons : Expérimentez, oui, mais avec toutes les précautions et ajustements nécessaires et puis surveillez attentivement le travail que vous obtenez, les données et en fonction de celles trouvées, le bon résultat pour votre CNC et votre travail. La capacité d’adapter la vitesse d’avancement aux exigences d’un projet spécifique est ce qui distingue les professionnels, un bon travail de CNC est précis, propre et efficace. Ces machines sont conçues pour cela, il suffit de travailler pour obtenir un excellent résultat!

Nous espérons vous avoir été d’une grande aide, continuez à nous suivre pour ne pas manquer d’autres nouvelles importantes sur le monde du travail du bois et bien plus encore, tout sous la marque Klein bien sûr.