L'usinage à grande vitesse

Résumé du document

L'usinage à grande vitesse (UGV) utilisé depuis longtemps dans lesecteur aéronautique, lors du surfaçage de pièces de grandes dimensions, a pris un nouvel essor grâce aux travaux du chercheur américain R. King qui a repris l'étude théorique de la coupe à très grande vitesse brevetée par le docteur Carl Salomon. Il avait démontré par un brevet allemand déposé en 1931 « qu'à partir d'une certaine vitesse de coupe (de 5 à 10 fois supérieure à celles utilisées en usinage conventionnel) la température au niveau de l'arête de coupe commence à diminuer... ». Il arriva à la conclusion que l'on pouvait augmenter la productivité de l'usinage avec outils conventionnels et vitesses de coupe élevées.
La recherche moderne n'a malheureusement pas été en mesure de vérifier pleinement cette théorie. On a pu en effet constater une baisse relative de la température au niveau de l'arête de coupe à partir
de certaines vitesses de coupe dans diverses matières. Cette baisse est faible dans les aciers et les fontes et plus importante dans l'aluminium et
autres matériaux non ferreux. Il en a alors été conclu que la définition de l'UGV se basait donc sur d'autres facteurs.

Extraits

[...] Malheureusement sans lubrification la durée de vie des outils est divisée par deux. L'usinage à sec a les avantages d'être hygiénique et non salissant, de plus on ne perd pas de temps en nettoyage de pièces. La lubrification en UGV, avec ses 80 bars de pression et ses centaines de litre/minutes évacués par le centre outil ou par la collerette, est beaucoup plus onéreuse (de à 15% plus cher qu'à sec). La micro lubrification est une technologie déjà très ancienne, mais qui à commencer vraiment à croître en quantité avec l'avènement de l'UGV. [...]

[...] Fait même de la fabrication, les outillages nécessitent souvent des outils de très grande longueur et de petit diamètre. Il faut alors pour obtenir de bonnes conditions de coupe sans avoir de problème de vibration avoir des corps d'outils renforcés, des goujures peu profondes, et un angle d'hélice favorable pour réduire la discontinuité dans la coupe. Il existe sur le marché des outils disposant de 4 dents sur la sphère et qui conservent deux dents en leur centre. Pour les outils de gros diamètre il est plus économique de monter le carbure ou le cermet sur un corps en acier, mais le module d'Young et la fixation mécanique de la plaquette nuisent grandement à la qualité par les vibrations engendrées et le manque de rigidité. [...]

[...] l'usinage à grande vitesse de broche . l'usinage à forte avance . l'usinage à grande vitesse et à forte avance . l'usinage haute productivité . L'Usinage Grande Vitesse (UGV) dans ses principes est caractérisé par des conditions de coupe particulières. En effet cette technologie consiste à augmenter notablement les vitesses de coupe (de 5 à 10 fois supérieures aux valeurs traditionnelles) et de rotation de l'outil (de à tr/min) de manière à privilégier l'enlèvement de matière par de fortes avances et de profondeur de coupe plus faible. [...]

[...] On parle d'usinage à grande vitesse dès que l'on atteint les performances suivantes : Type de Vitesse de coupe Vitesse de la Type d'outils : matériau : (m/min) : broche (tr/min) : Tendre Plaquettes en carbure rapportées Carbure monobloc Fontes Nitrure de silicium Céramiques mixtes Aciers Nitrure de bore Céramiques mixtes Pourquoi cette technique suscite-t-elle tant d'intérêt ? Nous verrons cela en nous demandant quels sont ses principes de base et à partir de quand pouvons-nous utiliser ce procédé ? Quels sont les progrès techniques permettant l'usinage à grande vitesse ? I. Les principes Théories 2. Pourquoi une entreprise se doterait elle de la technologie UGV ? 3. avantages/inconvénients II. Caractéristique techniques des machines d'usinage a grandes vitesses 1. [...]

[...] Pourquoi une entreprise se doterait elle de la technologie UGV ? Pour sa survie Évolution normes de qualité. Exigences en matière de réduction des temps et des coûts toujours plus élevées. Pour améliorer la qualité des surfaces : Avec l'usinage à grande vitesse, la qualité des surfaces est de meilleure qualité. Les efforts de coupe, plus faible q'en conventionnel du fait de la limitation de la profondeur de passe, permettent une réduction, voire l'élimination de la déformation des pièces même celle de faible épaisseur donc l'usinage de parois minces, une réduction des flexions des outils donc l'amélioration de la durée de vie des outils et un bridage plus faible des pièces. [...]