La réalisation d'une qualité de surface élevée dans l'usinage de précision en bronze en aluminium nécessite une considération attentive des paramètres d'usinage, de la sélection des outils et des techniques de traitement. Ce guide complet explore les stratégies et les meilleures pratiques pour optimiser la qualité de surface dans les composants en bronze en aluminium.

Grades de bronze en aluminium commun pour l'usinage de précision

Grade (États-Unis)Cote d'usinabilitéFinition de surface typique (RA, μm)Applications recommandées
C95200Bon (60%)0.8 - 1.6Roulements, bagues
C95400Très bon (70%)0.4 - 1.2Engrenages de précision, composants de vanne
C95500Bon (65%)0.6 - 1.4Composants à haute résistance
C95800Bon (65%)0.4 - 1.2Composants marins

Paramètres de coupe pour une qualité de surface optimale

Opérations de tournage

ParamètreUsinage brutalSemi-finisseFinition
Vitesse de coupe (m / min)150-200200-250250-300
Taux d'alimentation (mm / révérend)0.2-0.40.1-0.20.05-0.1
Profondeur de coupe (mm)2.0-4.00.5-2.00.2-0.5
Rayon du nez d'outil (mm)0.80.8-1.21.2-1.6

Opérations de fraisage

ParamètreBroyageFinition de broyage
Vitesse de coupe (m / min)120-180180-220
Nourrir par dent (mm)0.1-0.20.05-0.1
Profondeur axiale de la coupe (mm)2.0-4.00.5-1.0
Profondeur radiale de coupe (mm)50-75% du diamètre de l'outil10-25% du diamètre de l'outil

Directives de sélection des outils

Matériaux d'outils recommandés

  1. Outils en carbure
  • Grade: ISO K10-K20
  • Revêtement: tialn ou alcrn
  • Application: Usinage à usage général
  1. Outils en céramique
  • Type: basé sur le nitrure de silicium
  • Application: finition à grande vitesse
  1. Outils CBN
  • Grade: faible contenu CBN
  • Application: opérations de superfinition

Recommandations de géométrie à l'outil

OpérationAngle de râteauAngle de secoursRayon du nez d'outil
Brouillage0° à + 5 °8 ° à 10 °0.8 mm
Semi-finisse+ 5 ° à + 10 °10 ° à 12 °1,2 mm
Finition+ 10 ° à + 15 °12 ° à 15 °1,6 mm

Techniques d'optimisation de la qualité de surface

1. refroidissement et lubrification

Méthode de refroidissementApplicationAvantages
Refroidissement des inondationsUsinage généralBonne élimination de la chaleur
MQL (lubrification de quantité minimale)Finition à grande vitesseChoc thermique réduit
Refroidissement par outil à traversTableau de données pourÉvacuation de puce améliorée

2. Contrôle des vibrations

  • Utilisez des porte-outils rigides avec un surplomb minimum
  • Implémentez les outils d'amortissement des vibrations
  • Maintenir une bonne maintenance de la machine
  • Surveiller et ajuster les paramètres de coupe

3. Mesures de contrôle des processus

ParamètreMéthode de contrôlePlage cible
TempératureSurveillance thermique20-25 ° C
UsureInspection régulièreVB ≤ 0,3 mm
Rugosité de surfaceMesure en coursRA 0,4 à 1,6 μm
Précision dimensionnelleVérification CMMIt6-it7

Défauts et solutions de surface communes

DéfautCauseSolution
Bord construitVitesse / alimentation incorrecteAugmenter la vitesse de coupe
Marques de bavardageVibration de l'outilAugmenter la rigidité de l'outil
Mauvaise finitionOutil terneRemplacer ou outil de reharpen
MaculageChaleur excessiveAméliorer le refroidissement

Techniques de finition avancées

1. Brûlage

  • Pression appliquée: 1000-1500 MPa
  • Taux d'alimentation: 0,1-0,2 mm / révérend
  • Finition de surface réalisable: RA 0,1 à 0,4 μm

2. Superfinition

  • Taille de grain abrasif: 400-800
  • Vitesse: 100-150 m / min
  • Finition de surface réalisable: RA 0,05-0,2 μm

Méthodes de contrôle de la qualité

  1. Mesure de rugosité de surface
  • Méthodes de contact (profilomètre du stylet)
  • Méthodes sans contact (profilomètre optique)
  • Intervalles réguliers pendant la production
  1. Inspection dimensionnelle
  • Mesure CMM
  • Systèmes de mesure optique
  • Jaugeur en cours

Meilleures pratiques pour la qualité de la surface

  1. Préparation de pré-masseur
  • Soulagement du stress avant l'usinage final
  • Nettoyage correct de la pièce
  • Stabilisation de la température
  1. Gestion des outils
  • Surveillance régulière de l'usure des outils
  • Stockage approprié des outils
  • Remplacement de l'outil planifié
  1. Documentation du processus
  • Enregistrement détaillé des paramètres
  • Graphiques de contrôle de la qualité
  • Systèmes de traçabilité

Études de cas

Cas 1: composants de la vanne de précision

  • Finition de surface initiale: RA 1,6 μm
  • Paramètres optimisés:
  • Vitesse de coupe: 280 m / min
  • Taux d'alimentation: 0,08 mm / révérend
  • Outils en carbure enduit de tialn
  • Finition de surface finale: RA 0,4 μm

Cas 2: roulements de haute précision

  • Défi: Exigences de tolérance étroite
  • Solution: mise en œuvre de:
  • Surveillance avancée des outils
  • Environnement contrôlé
  • Processus de finition en plusieurs étapes
  • Résultat: atteint RA 0,2 μm de manière cohérente

Conclusion

La réalisation d'une excellente qualité de surface dans l'usinage de précision en bronze en aluminium nécessite une approche systématique combinant:

  • Sélection et géométrie des outils appropriés
  • Paramètres de coupe optimisés
  • Stratégies de refroidissement efficaces
  • Surveillance et contrôle réguliers
  • Techniques de finition avancées si nécessaire

Le succès de l'usinage de précision du bronze en aluminium dépend de la compréhension et du contrôle de tous les aspects du processus d'usinage. En suivant ces directives et les meilleures pratiques, les fabricants peuvent constamment obtenir des finitions de surface de haute qualité sur des composants en bronze en aluminium.

L'avancement continu de la technologie et des techniques d'usinage offre des opportunités d'amélioration supplémentaire de la qualité de surface. La mise à jour régulière des processus et l'adoption de nouvelles technologies aideront à maintenir les avantages compétitifs dans l'usinage de précision des composants en bronze en aluminium.