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Fraisage de l'acier inoxydable : vitesses et avances : un guide détaillé

Auteur : S. Ruan
Date de publication : 18 janvier 2025
Dernière modification : 18 janvier 2025
Catégories: Fraisage CNC

Vue rapprochée de l'outil de fraisage à surfacer façonnant la pièce

L'acier inoxydable est un matériau largement utilisé dans fraisage CNC projets, du simple ustensile de cuisine aux pièces industrielles de haute performance. L'une des caractéristiques clés affectant la qualité finale de ces pièces est vitesses et avances de fraisage de l'acier inoxydableL'avance définit la vitesse de rotation de l'outil de coupe (RPM), tandis que l'avance fait référence aux millimètres de matériau de la pièce que l'outil couvre en une minute. 

L'utilisation d'une vitesse et d'une avance optimales est essentielle pour obtenir les spécifications d'usinage souhaitées et la durabilité de l'outil de revêtement. De plus, la taille et la forme de l'outil de revêtement doivent être prises en compte. outil de coupe affectent également ces variables.

Continuez à lire. Cet article couvrira tout sur les vitesses et les avances pour le fraisage de l'acier inoxydable, y compris un tableau et les facteurs à prendre en compte pour des valeurs optimales.

 

Définition de la vitesse d'avance et de la vitesse dans le fraisage CNC 

Diagramme schématique de l'engagement de la fraise avec la pièce à usiner, montrant la charge de copeaux, le sens de rotation de l'outil et la vitesse d'avance.

Concept de vitesse d'avance 

La vitesse d'avance dans la CNC caractérise la vitesse à laquelle l'outil enlève la matière. Elle est généralement exprimée en millimètres par minute ou pouces par minute. Il s'agit donc de la longueur de matériau que l'outil de fraisage traverse en une minute, avec une profondeur de coupe constante. Par conséquent, les avances sont également appelées «Alimentation par dent", quelle est la longueur de travail qu'une dent couvre pendant opérations de fraisage. Il s’agit d’un paramètre critique dans l’usinage CNC qui a un impact direct sur la durée de vie de l’outil, la finition de surface et le taux d’enlèvement.

Schéma de la rotation de la fraise à 3 tranchants pendant l'enlèvement de matière.

Vitesse de coupe et autres terminologies 

La vitesse de fraisage CNC est la vitesse à laquelle la broche fait tourner l'outil pour enlever la matière, en tours par minute (RPM). De plus, la vitesse de coupe est également mesurée en pieds de surface par minute (SFM), le vitesse à laquelle le tranchant de l'outil se déplace sur la surface de la pièce. 

 

Comment calculer les avances et les vitesses pour le fraisage ? 

Une image illustrant les formules mathématiques et les unités pour la vitesse de coupe, la vitesse de broche, l'avance et l'avance par dent.

Formules d'avance et de vitesse de fraisage 

Pour le calcul de la vitesse d'avance dans le fraisage CNC, vous pouvez utiliser la formule ci-dessous ;

F=fz​×N×Z

Où? :

  • F = Vitesse d'avance (mm/min)
  • ​ fz= Avance par dent (mm)
  • N = Vitesse de broche (RPM)
  • Z = Nombre de dents sur la fraise

Ensuite, vous pouvez utiliser l’expression suivante pour la vitesse de coupe :

S= V×1000​/ (π×D)

SFM= (RPM de la broche x diamètre de la fraise x π)/12

Où? :

  • S = Vitesse de broche (RPM)
  • V = Vitesse de coupe (m/min)
  • D = Diamètre de la fraise (mm)

 

Calculateur d'avances et de vitesses CNC en ligne 

Voyons maintenant comment calculer les avances et les vitesses pour le fraisage avec des calculatrices en ligne. Plusieurs outils Web sont disponibles sur Internet, où vous pouvez saisir des paramètres de fraisage pour connaître les vitesses et les avances de fraisage de l'acier inoxydable ou de tout autre matériau. 

Une capture d'écran de l'interface du calculateur de vitesse et d'avance en ligne

Calculateur de vitesse et d'avance en ligne 

Étape 1 : Choisir le bon calculateur de vitesse et d'avance en ligne; ils offrent des options pour différents matériaux, y compris l'acier inoxydable. 

Étape 2 : Sélectionnez le type de matériau et l'outil de fraisage que vous utilisez, puis renseignez les valeurs des paramètres tels que les arêtes de coupe de l'outil, le diamètre de l'outil, etc. 

Étape 3 : Cliquez sur calculer et vérifiez les valeurs dans le tableau des avances et vitesses de fraisage, puis choisissez une avance et une vitesse proches à partir de là en référence à votre valeur calculée. 

 

Tableau des vitesses et des avances de fraisage

Les ingénieurs et les opérateurs utilisent le « Tableau des vitesses et des avances de fraisage" pour connaître les avances et les vitesses pour l'acier inoxydable et d'autres types de pièces. Il recommande la vitesse de coupe (m/min), le SFM et les taux d'avance (mm/min) en fonction du type et de la taille de l'outil de fraisage que vous utilisez. 

Même pour les mêmes matériaux de travail et les mêmes techniques de fraisage CNC, les avances et les vitesses peuvent être différentes. Les caractéristiques des outils de fraisage, comme le diamètre de l'outil, la charge de copeaux et le nombre de goujures, ont un impact sur ces valeurs.

Vous trouverez ci-dessous la structure typique du tableau des vitesses et des avances pour le fraisage de l'acier inoxydable avec des outils de fraisage en bout. (Source des données : (6GOutils) 

Usinage des aciers inoxydables

Vitesse (SFM)

Avances – pouces/dent et mm/dent

Usinage libre

350

.0006 ″

.016mm

.0011 ″

.028mm

.0017 ″

.043mm

.002 ″

.051mm

.0025 ″

.064mm

.0028 ″

.071mm

.0032 ″

.081mm

.0033 ″

.084mm

.0041 ″

.104mm

Ferritique

280

Austénitique

304/316

250

.0004 ″

.010mm

.0009 ″

.023mm

.0013 ″

.033mm

.0016 ″

.041mm

.0019 ″

.048mm

.0021 ″

.053mm

.0026 ″

.066mm

.0028 ″

.071mm

.0028 ″

.071mm

Martensitique

210

PH

17-4 PH

160

Ce tableau/graphique peut également être sous d'autres formats, illustrant différentes valeurs de vitesses et d'avances correspondant au diamètre de l'outil et au nombre de goujures. Les fournisseurs et fabricants d'outils utilisent généralement leurs propres tableaux et graphiques personnalisés à titre de référence. Par conséquent, la simulation par ordinateur est un autre moyen de déterminer l'avance et la vitesse appropriées. Vous pouvez simuler l'opération de fraisage en ajustant les paramètres. 

Regardons les autres flux et le tableau des vitesses ;

Une image montrant le tableau d'avance et de vitesse de fraisage pour une fraise en carbure

Tableau d'avance et de vitesse de fraisage pour fraise en carbure

 

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Conseils de pro pour le fraisage de l'acier inoxydable Vitesses et avances

Un foret sur la broche d'une fraiseuse créant un trou dans l'acier inoxydable

Fraisage CNC en acier inoxydable

Nous avons discuté ci-dessus des différents facteurs qui doivent être pris en compte lors du réglage de la vitesse de coupe d’avance appropriée dans une fraiseuse CNC.

Ensuite, le tableau ci-dessous décrit la gamme suggérée ainsi que les outils adaptés aux différentes opérations de fraisage ;

Opération de fraisage

Outillage recommandé

Vitesse de coupe

Vitesse d'avance en/dent

Pro Tips

Fraisage général

Fraises en carbure avec revêtement TiAlN, arêtes vives

120-160 

0.002-0.004 

Utilisez le fraisage en montée, appliquez du liquide de refroidissement et évitez le temps de maintien de l'outil

Rainurage

Outils de longueur réduite, géométrie brise-copeaux

120-160

0.001-0.003 

Assurer l'évacuation des copeaux ; utiliser des trous d'entrée/sortie pré-percés

Finition

Outils en carbure à grande cannelure, angles de coupe positifs

200-300

0.001-0.002

Réduisez le porte-à-faux de l'outil ; utilisez du liquide de coupe pour une finition soignée

Ébauche

Revêtement rugueux en carbure de tungstène à pas grossier, résistant à la chaleur

100-150 

0.003-0.005 

Utiliser le fraisage dynamique, assurer la rigidité de la machine

 

Quels facteurs affectent les avances et les vitesses dans le fraisage de l'acier inoxydable ?

Voici les principaux facteurs qui affectent les valeurs optimales pour les vitesses et les avances dans l’acier inoxydable ;

Propriétés matérielles de l'acier inoxydable

L'un des facteurs clés qui affectent les vitesses et les avances de la CNC est la propriété du matériau, en l'occurrence l'acier inoxydable. En particulier, la ténacité, la dureté et les propriétés d'écrouissage doivent être prises en compte. La teneur en chrome et en nickel des alliages tels que 304 et 316 améliore l'usinabilité, donc l'avance et la vitesse.

Outil de fraisage et revêtement 

Diagramme schématique de l'engagement de la fraise avec la pièce à usiner, montrant la charge de copeaux, le sens de rotation de l'outil et la vitesse d'avance.

Fraises à queue CNC 

Ensuite, le Le choix de l'outil de coupe a une influence considérable sur les avances et les vitesses. Les fraises en carbure ou les outils revêtus de TiAIN peuvent supporter des avances et des vitesses plus élevées en raison de leurs propriétés de résistance à la chaleur et de dureté.

Géométrie de l'outil 

La netteté des arêtes de coupe et les angles de coupe optimaux déterminent le flux de copeaux. Le type d'outil utilisé affecte donc les avances et les vitesses. Par conséquent, tenez également compte de la conception des goujures lors du réglage des vitesses et des avances dans le fraisage CNC.

Profondeur de coupe 

Les profondeurs de coupe importantes augmentent la charge sur l'outil de coupe et génèrent plus de chaleur, la vitesse et l'avance doivent donc être réglées dans la plage inférieure. Les petites profondeurs de coupe conviennent à l'acier inoxydable pour améliorer l'efficacité de l'usinage et la durée de vie de l'outil.

Compétence d'opérateur

Les opérateurs expérimentés peuvent affiner les flux et les vitesses en fonction des observations en temps réel usure des outils, la formation de copeaux et le bruit d'usinage. 

 

Pourquoi une vitesse de coupe et une vitesse d’avance appropriées sont-elles importantes ? 

Une image d'une fraiseuse CNC multi-axes fabriquant une pièce complexe avec un texte élaboré sur le côté, soulignant l'importance de l'avance et de la vitesse CNC.

Il y a deux points principaux importants à prendre en compte lors de l'utilisation d'une vitesse de coupe et d'une avance optimales : Durée de vie de l'outil et performances d'usinageDes vitesses incorrectes peuvent entraîner une production de chaleur excessive, ce qui entraîne une usure prématurée de l'outil et des finitions de surface médiocres. D'autre part, des valeurs optimales facilitent l'enlèvement de matière sans faille et maintiennent l'outil de coupe stable pendant une longue période. Fraisage CNC du métal, y compris l'acier inoxydable. 

Débits d'alimentation trop élevés → Surcharge l'outil et peut provoquer des broutages d'usinage, risque de casse de l'outil. 

Débits d'alimentation trop faibles → Surface rugueuse et inefficacité de l'usinage 

De plus, la combinaison idéale entre vitesse d'avance et vitesse est également cruciale. Cela signifie qu'elles sont étroitement liées. Si vous définissez les bonnes valeurs d'avance mais que la vitesse n'est pas constante, cela entraîne également des défauts d'usinage. 

Vue rapprochée de la défaillance de l'outil de fraisage et de la section fissurée.

Défaillance de l'outil de fraisage CNC

Les avances agressives augmentent le risque de casse de l'outil, tandis que les avances plus lentes provoquent le frottement de l'outil avec un wok et la chaleur. Ces deux phénomènes accélèrent l'usure de l'outil. L'utilisation de la bonne combinaison d'avance et de vitesse est donc également importante pour l'intégrité et la durabilité de l'outil. 

 

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Notre Service de fraisage CNC comprend des fraiseuses à 3, 4 et 5 axes et des stratégies d'outillage personnalisées pour créer des conceptions complexes avec une haute précision jusqu'à ± 0.0002″. 

Alors, si vous avez besoin d'aide en matière de fraisage CNC, téléchargez votre conception et laissez vos questions ! 

 

résumer

Le choix des valeurs appropriées pour les vitesses et les avances de fraisage de l'acier inoxydable est essentiel pour obtenir une précision dimensionnelle, une finition lisse et améliorer la durée de vie de l'outil. De plus, la dureté de l'alliage inoxydable, la profondeur de coupe, la géométrie et la taille de l'outil et la complexité de la conception ont un impact sur ces variables d'usinage. 

Le calculateur d'avances et de vitesses CNC ou le tableau de valeurs peuvent être utiles pour trouver les valeurs optimales pour toute opération de fraisage.

 

FAQ

À quelle vitesse coupez-vous l'acier inoxydable ? 

La vitesse de coupe recommandée pour les pièces en acier inoxydable dans les opérations de fraisage CNC est de 150 à 250 pieds de surface par minute (SFM), surtout si vous utilisez des fraises standard. 

Quelle est la vitesse d'avance et de coupe pour l'acier inoxydable 316 ?

La vitesse d'avance et de coupe appropriée pour l'alliage SS 316 est de 150 à 250 SFM et la vitesse d'avance dépend fortement de la taille de l'outil. Par exemple, la meilleure vitesse d'avance pour une fraise de 0.750 à 1.00 pouce est de 0.0018 à 0.0024 pouce/dent.

Quel est le meilleur régime de broche pour le fraisage de l'acier inoxydable ?

Pour toute Processus de fraisage CNC, le meilleur RPM dépend de la vitesse de coupe et du diamètre de la fraise, qui peuvent être calculés à l'aide de la formule donnée.

  • RPM = (vitesse de coupe × 12) / (π × diamètre de la fraise)

Quels facteurs affectent les vitesses et les avances de fraisage de l'acier inoxydable ?

De nombreux facteurs influencent le choix des vitesses et des avances pour les travaux en acier inoxydable ;

  • Dureté du matériau:La vitesse diminue à mesure que la dureté des alliages inoxydables augmente. 
  • Revêtement d'outils:Les revêtements d’outils durs comme le carbure de tungstène permettent des vitesses élevées.
  • Rigidité de la machine : Les machines Roubst peuvent gérer des vitesses et des avances plus élevées.
  • Profondeur et largeur de coupe:Des coupes plus profondes ou plus larges peuvent nécessiter une réduction des vitesses et des avances. 

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