La différence entre la technologie de traitement de perçage traditionnelle et la technologie de fraisage en spirale

La différence entre la technologie de traitement de perçage traditionnelle et la technologie de fraisage en spirale
En tant que nouvelle méthode d'usinage des trous, la technologie de fraisage en spirale présente les avantages d'un processus de coupe fluide, d'une faible force de coupe sur l'outil et d'un traitement unique pour répondre aux exigences de précision. Cette technologie est devenue l'un des points chauds et des difficultés de la recherche sur le traitement des matériaux au pays et à l'étranger. Alors, quelle est la différence entre le perçage traditionnel et la technologie de traitement par fraisage en spirale ?

Technologie de forage traditionnelle

Le traitement de perçage traditionnel présente les principales caractéristiques suivantes :

Premièrement, dans le processus de perçage traditionnel, la vitesse linéaire du centre de la broche est de 0, c'est-à-dire que le centre du foret ne participe pas à la coupe et que le matériau de la zone centrale de la pièce doit s'appuyer entièrement sur la poussée vers le bas du foret pour le faire sortir et le retirer. Par conséquent, la force de direction Z supportée par le foret est très importante. Lors du traitement de matériaux difficiles à traiter tels que les alliages de titane, l'usure rapide et la défaillance de l'outil sont inévitables.

Deuxièmement, le processus de perçage traditionnel est un processus de coupe continu. La lame est toujours en contact avec la pièce. La température de la surface de contact est très élevée pendant la coupe et la conductivité thermique des alliages de titane est médiocre. Le processus de coupe continu provoque une accumulation continue de la température, ce qui accélère également l'usure et la défaillance de l'outil, ce qui entraîne une diminution de la qualité de la surface traitée.

Troisièmement, la méthode d'élimination des copeaux du perçage traditionnel est également une cause de défaillance de l'outil. Pendant le processus de perçage, les copeaux sont évacués de la fente du foret et la vitesse d'élimination des copeaux est lente. La chaleur de coupe est principalement évacuée par les copeaux. Lorsque la chaleur de coupe ne peut pas être évacuée à temps, une grande quantité de chaleur de coupe reste sur la pièce et l'outil, ce qui accélère l'usure et la défaillance de l'outil.

De plus, lorsque les copeaux entrent en contact direct avec la surface du trou traité, la surface traitée sera rayée. De toute évidence, cette méthode d'élimination des copeaux affecte la qualité de surface du trou. D'une manière générale, la qualité du traitement de perçage traditionnel ne peut pas répondre aux exigences de précision de l'industrie aéronautique, et d'autres processus doivent être utilisés pour garantir la qualité de surface du trou, ce qui réduit l'efficacité du travail et augmente les coûts de traitement. Du point de vue de la faisabilité technique et de l'économie, la technologie de perçage traditionnelle n'est plus applicable à l'industrie aéronautique.

Procédé de fraisage en spirale

Par rapport au perçage traditionnel, le fraisage en spirale utilise une méthode de traitement complètement différente. Le processus de fraisage en spirale est composé de deux mouvements : la « rotation » de la broche et la « révolution » de la broche autour du centre du trou. Ce mode de mouvement spécial détermine les avantages du fraisage en spirale.

Premièrement, la trajectoire du centre de l'outil est une ligne en spirale plutôt qu'une ligne droite, c'est-à-dire que le centre de l'outil ne coïncide plus avec le centre du trou traité, ce qui est un processus de traitement excentrique. Le diamètre de l'outil est différent du diamètre du trou, ce qui brise la limitation d'un outil traitant le même trou de diamètre dans la technologie de perçage traditionnelle et réalise le traitement d'une série de trous de diamètre avec un seul outil de diamètre. Cela améliore non seulement l'efficacité du traitement, mais réduit également considérablement le nombre et les types d'outils stockés, réduisant ainsi le coût de traitement.

Deuxièmement, le processus de fraisage en spirale est un processus de fraisage intermittent, qui favorise la dissipation de la chaleur de l'outil, réduisant ainsi le risque d'usure et de défaillance de l'outil en raison de l'accumulation de température. Plus important encore, par rapport au perçage traditionnel, le processus de fraisage en spirale a apporté de grandes améliorations dans l'utilisation du liquide de refroidissement. L'ensemble du processus de fraisage peut être refroidi par micro-lubrification ou même par refroidissement par air, ce qui est un processus vert et respectueux de l'environnement.

Troisièmement, la méthode d'usinage excentrique laisse suffisamment d'espace pour que les copeaux soient évacués de la rainure du trou, et la méthode d'élimination des copeaux n'est plus le facteur principal affectant la qualité du trou. On peut constater que cette technologie a un large espace de développement et de bonnes perspectives de marché, mais en tant que nouvelle méthode de traitement, son mécanisme de traitement nécessite des recherches et des discussions plus approfondies.

Avantages du fraisage en spirale

(1) Améliorer la qualité des trous traités et la durée de vie de l'outil

Par rapport à la technologie de perçage traditionnelle, le fraisage en spirale améliore considérablement la qualité et la résistance des trous ; le fraisage en spirale est une coupe intermittente et la force de fraisage inférieure rend les trous traités exempts de bavures ; le diamètre de l'outil est plus petit que le trou, de sorte que les copeaux peuvent être évacués en douceur, ce qui réduit considérablement la valeur de rugosité de la surface du trou ; lors du traitement de matériaux composites, il élimine le délaminage, le pelage et la faible qualité de surface du trou causés par l'émoussement de la pointe de l'outil lors du perçage traditionnel.

La capacité de coupe du centre des outils de perçage traditionnels est faible, il est facile d'accumuler de la chaleur et de s'user rapidement, et la durée de vie de l'outil est généralement faible ; le fraisage en spirale améliore considérablement la durée de vie de l'outil en raison de la force de fraisage plus faible.

(2) Raccourcir le cycle de développement et réduire les coûts de traitement.

Lors de la fabrication d'avions ou d'autres machines lourdes, l'utilisation de la technologie de fraisage en spirale raccourcira considérablement le cycle de développement et réduira les coûts.

L'application de la technologie de fraisage en spirale permet d'utiliser le même outil pour traiter des trous de différents diamètres et de formes complexes. En raison de la supériorité de sa méthode de traitement, elle peut économiser des travaux traditionnels tels que le fraisage et l'alésage. Cela signifie que les types et modèles d'outils pour le traitement des trous continueront de diminuer à l'avenir. Du point de vue de l'ensemble du cycle de développement, l'utilisation de la technologie en spirale peut réduire de nombreux processus (tels que l'ébavurage, l'alésage et le nettoyage du liquide de refroidissement pour différents trous après le démontage et l'assemblage), raccourcissant considérablement le cycle de traitement.

(3) Haut degré d’automatisation.

L'obtention d'un degré d'automatisation plus élevé est également un moyen de réduire les coûts de traitement. Étant donné que la force de fraisage du processus de fraisage en spirale est faible, cette technologie peut être appliquée aux dispositifs robotisés industriels. Étant donné que les dispositifs robotisés industriels sont relativement faibles et que la force axiale du perçage traditionnel est trop importante, le perçage traditionnel ne peut pas être appliqué à de tels dispositifs.

(4) Promouvoir l’utilisation de nouveaux matériaux.

L'utilisation de nouveaux matériaux dans les pièces d'avion est une tendance de développement évidente. De nouveaux matériaux tels que les alliages de titane et les matériaux composites sont largement utilisés. Le développement et l'utilisation de nouveaux matériaux nécessitent un support technologique de traitement approprié. En termes de traitement des trous, les recherches montrent que la technologie de fraisage en spirale présente des avantages significatifs par rapport à la technologie de perçage traditionnelle.

Le procédé de fraisage en spirale ne nécessite qu'un seul outil pour traiter des trous de différents diamètres et de haute qualité, ce qui non seulement réduit le temps de changement d'outil, mais économise également les processus de finition, améliorant considérablement l'efficacité du travail. Compte tenu des avantages de la technologie de fraisage en spirale, de grandes entreprises, en particulier de nombreuses entreprises des secteurs de l'aviation et du moulage, ont commencé à l'appliquer à la production réelle. Avec la promotion et l'application de cette technologie, les outils de perçage traditionnels seront progressivement éliminés et de nouveaux dispositifs de fraisage apparaîtront de plus en plus dans les ateliers d'usinage.