Fraisage épicycloïdal jusqu’à 20 % plus rapide que le fraisage trochoïdal

Parmi les stratégies d’usinage HPC (high-performance cutting), le fraisage trochoïdal est une méthode efficiente pour réaliser l’ébauche (des matériaux difficilement usinables), d’autant plus que l’arête de coupe est utilisée sur une plus grande longueur. Pour améliorer davantage encore la productivité (autrement dit : pour réduire la durée du cycle), l’université de Karlsruhe, département matériaux et procédés, a développé une variante de la stratégie de fraisage trochoïdal, à savoir : le fraisage épicycloïdal.

La différence entre un mouvement trochoïdal et un mouvement épicycloïdal est illustrée dans les figures ci-dessous. Le cercle rouge représente la fraise. Le trait bleu représente le mouvement de l’axe central de la fraise.

Dans le fraisage épicycloïdal, le mouvement se compose d’un mouvement (arc) principal et d’un mouvement secondaire (arc latéral).

Pour comparer les deux stratégies, les chercheurs ont évalué les performances des deux méthodes en se basant sur 3 critères : force de coupe, vibration mesurée à la pointe de l’outil, et durée de l’opération d’usinage. Principales conclusions :

  • dans le cas de la stratégie épicycloïdale, le niveau de la force de coupe et de la vibration est environ 10 % plus élevé, en comparaison avec la stratégie trochoïdale.
  • pour réaliser l’opération d’usinage, le fraisage épicycloïdal demande jusqu’à 20 % de temps en moins (le pourcentage varie en fonction des paramètres du processus), soit un gain de temps intéressant pour les opérations d’ébauche.

Dans la suite, pour affiner ces résultats, les chercheurs vont examiner l’incidence du niveau plus élevé de la force de coupe et de la vibration sur l’usure de l’outil.

Source

  • Epicycloidal versus trochoidal milling - Comparison of cutting force, tool tip vibration, and machining cycle time, M. Salehi, M. Blum, B. Fath, T. Akyol, R. Haas, J. Ovtcharova, 7th HPC 2016 - CIRP Conference on High Performance Cutting
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