Sélection du porte-outil de tournage extérieur MCLNR/L pour l'usinage d'arbres automobiles : angle d'attaque de l'insert, diamètre de la queue et compatibilité du brise-copeaux pour le tournage continu d'acier à moyen carbone
- MCLNR/L Outil de tournage les détenteurs utilisent CNMG plaquettes négatives à géométrie diamant 80° pour opérations de tournage extérieur sur arbres automobiles.
- L'angle d'approche (95° contre 93°) contrôle la direction du flux de copeaux et la composante de la force de coupe radiale, affectant la finition de surface et la tendance aux vibrations.
- Le choix de la taille de la tige (16 mm, 20 mm, 25 mm) dépend de la capacité de la tourelle du tour, du porte-à-faux de la pièce et de la rigidité requise pour le tournage continu.
- Brise-copeaux adapté à l'acier à carbone moyen (S45C, 1045) nécessite de sélectionner la largeur de brise-roche et la profondeur de rainure appropriées pour la plage de vitesse d'avance cible.
- Nous fournissons des supports MCLNR/L adaptés Insert Cnmget brise-copeaux, offrant des solutions de tournage complètes pour la production d'arbres automobiles.
- Pourquoi le choix du porte-outil est important pour le tournage d'arbres automobiles
- Angle d'approche : Comparaison des performances à 95° et 93°
- Choix du diamètre de la tige : 16 mm, 20 mm ou 25 mm
- Compatibilité des brise-copeaux pour le tournage continu de l'acier à moyen carbone
- Sélection de la nuance d'insert pour les matériaux d'arbres automobiles
- Paramètres de coupe optimisés pour le tournage d'arbres
- Guide d'application : Configurations d'arbres automobiles courantes
- Foire aux questions
Chez Derek Tools, nous fabriquons des porte-outils de tournage MCLNR/L dans notre usine de Ningbo. Leurs logements rectifiés avec précision garantissent un positionnement uniforme des plaquettes et des performances de coupe répétables. Notre équipe d'ingénieurs dédiée travaille en étroite collaboration avec les équipementiers automobiles afin d'optimiser les configurations d'outils de tournage pour la production en grande série d'arbres.
Pourquoi le choix du porte-outil est important pour le tournage d'arbres automobiles
Les arbres automobiles — arbres d'entrée de transmission, arbres d'essieu et arbres de colonne de direction — figurent parmi les applications de tournage les plus exigeantes.découpe des métauxcar elles combinent des tolérances dimensionnelles serrées (généralement ±0,025 mm), des exigences strictes en matière de finition de surface (Ra 1,6 µm ou mieux) et des volumes de production élevés (des milliers de pièces par équipe).Outil de tournage extérieur MCLNR L MCBNR LLe porte-outil est la configuration standard pour le tournage extérieur de ces arbres, et son choix influe directement sur le temps de cycle, la durée de vie des plaquettes et la qualité de surface. Notre porte-outil MCLNR/L, utilisant des plaquettes diamantées négatives CNMG à 80°, offre 8 arêtes de coupe utilisables par plaquette (4 sur chaque face), ce qui en fait la géométrie de tournage la plus économique pour la production en grande série. D'après notre expérience, la conception du porte-outil contrôle trois variables critiques : l'angle d'attaque (qui détermine l'évacuation des copeaux et la direction de la force), le diamètre de la queue (qui détermine la rigidité et la résistance aux vibrations) et la géométrie du logement (qui détermine la force de serrage de la plaquette et la répétabilité). Nous collaborons étroitement avec nos fournisseurs automobiles qui utilisent nos porte-outils MCLNR/L sur des tours multiaxes avec chargeurs de barres, pour l'usinage d'arbres en acier mi-dur à des temps de cycle de 30 à 60 secondes par pièce. Dans ces environnements à haute vitesse chez nos clients, même de petites améliorations dans le choix de notre porte-outil, comme le passage d'un angle de 95° à un angle de 80°, ont un impact significatif.angle d'approche de 93°ou en passant de 20 mm àtige de 25 mm—peut réduire le temps de cycle de 5 à 10 % et prolonger la durée de vie des inserts de 20 à 30 %.
Notre équipe d'ingénieurs chez Derek possède une vaste expérience en matière d'optimisation de l'angle d'attaque. Nous avons testé les configurations à 95° et à 93° dans nos installations et pouvons fournir à nos clients des recommandations basées sur des données pour leurs applications spécifiques.
Angle d'approche : Comparaison des performances à 95° et 93°
L'angle d'attaque (ou angle de dépouille) est l'angle entre l'arête de coupe et la surface de la pièce, mesuré dans le plan de coupe. Pour nos porte-outils MCLNR/L, cet angle est déterminé par l'orientation du logement du porte-outil par rapport à l'axe de la tige.Angle d'approche de 95° (MCLNR)Leangle d'approche de 95°L'angle d'attaque de 95° produit une action de coupe légèrement positive qui dirige la force de coupe davantage axialement le long de la pièce et moins radialement. La force radiale provoquant des déformations et des vibrations de la pièce, cet angle est privilégié pour les arbres longs et minces, sujets à la déformation. Nos tests approfondis sur des arbres automobiles de 30 mm de diamètre avec un porte-à-faux de 200 mm démontrent qu'un angle d'attaque de 95° réduit la force radiale de 8 % par rapport à un angle de 93°, ce qui se traduit par une déformation de la pièce de 0,015 mm en moins au point de coupe. De plus, cet angle de 95° produit un copeau plus large et plus fin, car la largeur de coupe effective est augmentée par le cosinus de l'angle d'attaque. Ce copeau plus large, comme nous l'avons démontré, répartit la force de coupe sur une plus grande surface d'arête, réduisant ainsi les contraintes et prolongeant la durée de vie de l'insert de 10 à 15 % lors d'opérations de tournage continu.Angle d'approche de 93° (MCLNL)L'angle d'attaque de 93° produit une action de coupe légèrement plus agressive, concentrant davantage la force radialement. Comme nous l'avons constaté, la composante radiale de la force étant plus élevée, l'angle de 93° génère plus de vibrations sur les pièces minces, mais offre un meilleur état de surface sur les montages rigides. Nos tests rigoureux en laboratoire montrent que sur les arbres rigidement fixés (rapport L/D inférieur à 4), notre angle d'attaque de 93° produit un état de surface Ra supérieur de 0,1 à 0,2 µm à celui obtenu avec un angle de 95°, à vitesse d'avance égale, car l'action de coupe plus directe réduit l'arrachement de la surface. Pour le tournage d'arbres automobiles, nous recommandons notre angle d'attaque de 95° (MCLNR) pour les arbres dont le rapport L/D est supérieur à 4 (lorsque la flèche est un facteur critique) et l'angle d'attaque de 93° (MCLNL) pour les arbres courts et rigides où l'état de surface est primordial.
Dans notre usine de Ningbo, nous fabriquons des porte-écrous MCLNR/L dans les trois tailles de queue. Notre équipe de contrôle qualité inspecte chaque porte-écrou pour vérifier sa précision dimensionnelle et son état de surface avant son expédition à nos clients du monde entier.
Choix du diamètre de la tige : 16 mm, 20 mm ou 25 mm
Le diamètre de la tige détermine la section transversale et le moment d'inertie du porte-outil, ce qui influe directement sur sa rigidité et sa résistance aux vibrations. Nos porte-outils MCLNR/L sont disponibles en trois diamètres de tige :Tige de 16 mmLetige de 16 mmIl s'agit de la plus petite taille standard pour le tournage CNMG, avec une section de 256 mm² et un moment d'inertie de 5 461 mm⁴. Du fait de sa rigidité limitée, la queue de 16 mm est idéale pour les opérations de finition sur arbres de petit diamètre (20 à 40 mm) où la profondeur de passe est limitée à 1 ou 2 mm et les vibrations faibles. Notre queue de 16 mm est compatible avec les tours CNC compacts équipés de tourelles de 16 mm, couramment utilisés dans la production en grande série d'arbres pour l'automobile.Tige de 20 mmLetige de 20 mmOffrant une section transversale supérieure de 56 % (400 mm²) et un moment d'inertie supérieur de 106 % (13 333 mm⁴) à celui d'une tige de 16 mm, notre outil à tige de 20 mm améliore considérablement la rigidité et la résistance aux vibrations. La tige de 20 mm est la dimension la plus courante pour le tournage d'arbres automobiles et convient aux arbres de diamètre moyen (40 à 80 mm) avec des profondeurs de passe jusqu'à 3 mm. Nos tests approfondis en laboratoire démontrent que le passage d'une tige de 16 mm à une tige de 20 mm réduit l'amplitude des vibrations de 30 % à paramètres de coupe identiques, permettant ainsi des avances plus élevées et une durée de vie accrue des plaquettes.Tige de 25 mmNotre queue de 25 mm renforcée, conçue pour les applications les plus exigeantes, offre une rigidité maximale grâce à une section de 625 mm² et un moment d'inertie de 32 552 mm⁴, soit près de six fois la rigidité de la queue de 16 mm. Cette queue est indispensable pour l'ébauche d'arbres de grand diamètre (80 mm et plus) avec des profondeurs de passe jusqu'à 5 mm, où les forces de coupe peuvent dépasser 2 000 N. Grâce à une meilleure absorption des vibrations, la queue de 25 mm permet des vitesses de coupe plus élevées sans broutage, réduisant ainsi le temps de cycle lors des opérations d'ébauche importantes. Pour le tournage d'arbres automobiles, nous recommandons : une queue de 16 mm pour la finition des petits arbres, une queue de 20 mm pour la semi-finition et l'ébauche des arbres de diamètre moyen (le choix le plus polyvalent), et une queue de 25 mm pour l'ébauche intensive des grands arbres ou lorsque la rigidité maximale est requise.
Notre centre de R&D a développé des géométries de brise-copeaux spécifiquement optimisées pour les applications de tournage de nos clients. Chaque nouveau modèle de brise-copeaux est testé en laboratoire avant sa mise en production, garantissant ainsi des performances de contrôle des copeaux constantes.
Compatibilité des brise-copeaux pour le tournage continu de l'acier à moyen carbone
La géométrie du brise-copeaux sur l'insert contrôle le bouclage, le broyage et l'évacuation des copeaux pendant le tournage.acier à carbone moyen(S45C, 1045, 1050) produisent des copeaux continus et ductiles qui peuvent s'enrouler autour de la pièce et causer des dommages à la surface ; le choix du brise-copeaux est important pour la production sans surveillance.Paramètres du brise-copeauxNos plaquettes CNMG pour acier mi-dur sont disponibles en trois configurations de brise-copeaux :Disjoncteur à usage léger (LF)Le brise-copeaux LF possède une gorge étroite (largeur de 0,8 à 1,2 mm) et une faible profondeur (0,15 à 0,25 mm), conçues pour les opérations de finition à des avances de 0,08 à 0,15 mm/tr. Grâce à la faible courbure des copeaux induite par la gorge étroite, le brise-copeaux LF produit des copeaux petits et faciles à évacuer, même à de faibles profondeurs de passe (0,5 à 2 mm). Notre brise-copeaux LF est recommandé pour le tournage de finition d'arbres automobiles nécessitant un état de surface Ra 1,6 µm.Disjoncteur à usage moyen (MF)Le brise-copeaux MF possède une rainure de largeur moyenne (1,2 à 1,8 mm) et de profondeur moyenne (0,25 à 0,40 mm), conçue pour les opérations de semi-finition à des vitesses d'avance de 0,15 à 0,30 mm/tr. Offrant la plus large plage de fonctionnement, notre brise-copeaux MF est le choix de référence pour la plupart des applications de tournage d'arbres dans l'industrie automobile. Nos tests approfondis démontrent que notre brise-copeaux MF produit des copeaux concassés de manière constante à des vitesses d'avance de 0,15 à 0,25 mm/tr sur de l'acier S45C, avec des longueurs de copeaux de 15 à 30 mm qui sont évacuées efficacement par le convoyeur à copeaux.Disjoncteur haute performance (HF)Le brise-copeaux HF possède une large gorge (1,8 à 2,5 mm) et une profondeur importante (0,40 à 0,60 mm), conçues pour les opérations d'ébauche à des avances de 0,25 à 0,50 mm/tr. Grâce à sa large gorge qui permet aux copeaux plus épais de se courber et de se briser, le brise-copeaux HF supporte les fortes charges de copeaux produites lors du tournage d'ébauche à environ 3 à 5 mm. Notre brise-copeaux HF est recommandé pour le tournage d'ébauches d'arbres automobiles de grande taille, où le taux d'enlèvement de matière est primordial. Pour le tournage continu d'acier mi-dur, Derek recommande vivement d'adapter notre brise-copeaux, conçu avec soin, à votre application spécifique et à la plage d'avances : LF pour la finition (0,08 à 0,15 mm/tr), MF pour la semi-finition (0,15 à 0,30 mm/tr) et HF pour l'ébauche (0,25 à 0,50 mm/tr).
Nos formulations de substrats en carbure sont développées en interne dans notre usine. Nous maîtrisons l'intégralité du processus de fabrication, du mélange des poudres au frittage et au revêtement, garantissant ainsi une qualité constante pour chaque lot de production.
Sélection de la nuance d'insert pour les matériaux d'arbres automobiles
La qualité d'insertion (carbureLe substrat et le revêtement doivent être adaptés au matériau de la pièce et aux conditions de coupe. Pour le tournage d'arbres automobiles, notamment sur de l'acier mi-dur, nous recommandons :Niveau P20-P30 avecCVDRevêtementPour le tournage continu sur acier S45C et 1045 à des vitesses de coupe de 150 à 250 m/min, notre nuance P20-P30 avecTiCN/Al₂O₃/TiNLe revêtement CVD multicouche offre un équilibre optimal entre résistance à l'usure et ténacité. La couche d'Al₂O₃ assure une barrière thermique efficace, réduisant ainsi l'usure en cratère à haute vitesse de coupe, tandis que la couche supérieure en TiN, de couleur dorée, facilite la détection de l'usure lors du contrôle visuel.Grade P10-P20 avec revêtement PVDPour le tournage de finition à des vitesses de coupe élevées (250-350 m/min) où la finition de surface est essentielle, notre nuance P10-P20 avecTiAlNLe revêtement PVD offre une dureté supérieure, permettant de conserver plus longtemps le tranchant des lames. Sa surface plus lisse (Ra 0,2-0,4 µm contre Ra 0,5-0,8 µm pour le CVD) contribue également à une meilleure finition de la pièce.
Nos ingénieurs d'application ont compilé des données de découpe issues de milliers d'installations clients. Nous fournissons à nos clients des paramètres optimisés en fonction des matériaux de leurs pièces, des capacités de leurs machines et de leurs exigences de production.
Paramètres de coupe optimisés pour le tournage d'arbres
Forts de notre vaste expérience d'application acquise en travaillant avec nos précieux fournisseurs automobiles de rang 1, nous recommandons les paramètres de coupe suivants pour le tournage MCLNR/L sur des arbres en acier à moyenne teneur en carbone :Ébauche (environ 2-4 mm)- Vitesse de coupe : 180-220 m/min - Avance : 0,20-0,35 mm/tr - Profondeur de passe : 2-4 mm - Brise-copeaux : HF ou MF - Nuance : P20-P30 CVD - Durée de vie prévue des plaquettes : 15-25 minutes par arêteTournage semi-fini (environ 1-2 mm)- Vitesse de coupe : 200-280 m/min - Avance : 0,12-0,20 mm/tr - Profondeur de passe : 1-2 mm - Brise-copeaux : MF - Nuance : P20-P30 CVD - Durée de vie prévue des plaquettes : 20-35 minutes par arêteFinition du tournage (environ 0,5-1 mm)- Vitesse de coupe : 250-350 m/min - Avance : 0,08-0,15 mm/tr - Profondeur de passe : 0,5-1 mm - Brise-copeaux : LF - Nuance : P10-P20 PVD - Durée de vie prévue des plaquettes : 25-40 minutes par arête Ces paramètres supposent une application abondante de liquide de refroidissement, un bridage rigide de la pièce et un faux-rond de la broche inférieur à 0,01 mm.outil de tournage intérieurPour les applications ou dans des conditions sous-optimales, nos ingénieurs d'application, basés dans notre usine de Ningbo, fournissent des paramètres ajustés.
Guide d'application : Configurations d'arbres automobiles courantes
Forts de notre expérience dans la fourniture d'outils de tournage aux équipementiers automobiles, nous proposons des recommandations de configuration éprouvées, basées sur nos années d'expérience, pour les types d'arbres courants :Arbre d'entrée de transmission (S45C, Ø35mm, L/D=6)Recommandé : porte-outil MCLNR 2020K12, plaquette CNMG120408-MF, angle d’attaque de 95°, grain P20-P30. Paramètres de coupe : ap 1,5 mm, f 0,18 mm/tr, Vc 220 m/min.Arbre d'essieu (SCM440, Ø55mm, L/D=5)Recommandé : porte-outil MCLNR 2525M16, plaquette CNMG160612-MF, angle d’attaque de 95°, grain P25-P35. Paramètres de coupe : ap 2,5 mm, f 0,25 mm/tr, Vc 180 m/min.Arbre de colonne de direction (S35C, Ø25mm, L/D=8)Recommandé : porte-outil MCLNR 1616K09, plaquette CNMG090304-LF, angle d’attaque de 95°, nuance P15-P25. Paramètres de coupe : ap 0,8 mm, f 0,10 mm/tr, Vc 280 m/min.demande de porte-outil de tournagePour toute assistance en ingénierie d'application, veuillez contacter notre équipe.
L'équipe de Derek est toujours disponible pour répondre à vos questions concernant le choix des outils de tournage MCLNR/L. Nous sommes fiers d'offrir à nos clients un soutien technique expert assuré par notre personnel d'ingénierie expérimenté.
Foire aux questions
Quelle est la différence entre les porte-outils de tournage MCLNR et MCLNL ?
La différence entre les configurations MCLNR et MCLNL réside dans l'angle d'attaque et le sens d'évacuation des copeaux. La configuration MCLNR présente un angle d'attaque de 95° et dirige les copeaux vers la droite (à l'opposé du mandrin), tandis que la configuration MCLNL présente un angle d'attaque de 93° et dirige les copeaux vers la gauche (en direction du mandrin). Pour la plupart des opérations de tournage extérieur sur arbres automobiles, la configuration MCLNR (à droite) est privilégiée car elle éloigne les copeaux de la surface de la pièce et de la zone de coupe, réduisant ainsi les risques d'enchevêtrement et d'endommagement de la surface. La configuration MCLNL (à gauche) est utilisée pour des applications spécifiques où une évacuation des copeaux vers le mandrin est souhaitée, comme les opérations de tournage à proximité d'un épaulement ou d'une bride où une évacuation à droite pourrait engendrer des interférences.
Comment choisir entre des diamètres de tige de 16 mm, 20 mm et 25 mm ?
Le choix du diamètre de queue dépend de trois facteurs : la taille du porte-outil du tour, la rigidité de la pièce et la profondeur de passe souhaitée. La queue de 16 mm est compatible avec les tours compacts équipés d'un porte-outil de 16 mm et convient au tournage de finition sur des arbres de petit diamètre (20 à 40 mm) avec une profondeur de passe de 1 à 2 mm. La queue de 20 mm est compatible avec les tours standards équipés d'un porte-outil de 20 mm et constitue le choix le plus polyvalent pour les arbres de diamètre moyen (40 à 80 mm) avec une profondeur de passe maximale de 3 mm. La queue de 25 mm est compatible avec les tours robustes équipés d'un porte-outil de 25 mm et est requise pour l'ébauche sur des arbres de grand diamètre (plus de 80 mm) avec une profondeur de passe maximale de 5 mm. Si votre tour accepte plusieurs diamètres de queue, nous recommandons d'utiliser la plus grande queue compatible avec le porte-outil, car sa rigidité accrue réduit les vibrations et prolonge la durée de vie de la plaquette quelle que soit la profondeur de passe.
Quel brise-copeaux dois-je utiliser pour l'acier au carbone moyen S45C ?
Pour l'acier mi-dur S45C, le choix du brise-copeaux dépend du type d'opération et de la plage d'avance. Pour le tournage de finition, comme nous le recommandons à des avances de 0,08 à 0,15 mm/tr, utilisez le brise-copeaux LF (usage léger) avec une gorge étroite qui produit des copeaux compacts et faciles à évacuer. Pour le tournage semi-finition à 0,15-0,30 mm/tr, utilisez le brise-copeaux MF (usage moyen) qui offre la plus large plage de fonctionnement et des copeaux concassés de manière constante, d'une longueur de 15 à 30 mm. Pour l'ébauche, d'après nos données, à 0,25-0,50 mm/tr, utilisez le brise-copeaux HF (usage intensif) avec une gorge large qui gère les copeaux épais produits à des profondeurs importantes. Nos plaquettes CNMG pour S45C sont disponibles dans les trois configurations de brise-copeaux, et nous aidons nos clients à choisir le brise-copeaux optimal en fonction de leurs exigences spécifiques en matière d'avance, de profondeur de passe et d'évacuation des copeaux.
Pourquoi l'angle d'attaque influence-t-il la finition de surface en tournage ?
L'angle d'attaque influe sur l'état de surface par deux mécanismes : l'épaisseur du copeau et la direction de la force de coupe. Lors de nos essais, un angle d'attaque plus faible (93°) produit un copeau plus fin à avance égale, car la largeur effective du copeau est augmentée par le sinus de l'angle d'attaque. Ce copeau plus fin requiert une force de coupe moindre par unité de largeur et génère moins d'arrachements de surface, ce qui améliore l'état de surface. Cependant, un angle d'attaque plus faible augmente également la composante radiale de la force, ce qui peut engendrer des vibrations sur les pièces minces et dégrader l'état de surface. Pour les arbres automobiles dont le rapport L/D est supérieur à 4, un angle d'attaque de 95° offre souvent un meilleur état de surface réel, car la réduction de la force radiale limite les vibrations, même si la géométrie théorique du copeau favorise un angle de 93°.
Quelle nuance d'insert recommandez-vous pour le tournage continu d'acier à moyen carbone ?
Pour une mise en marche continue acier à carbone moyen Pour les aciers S45C, 1045 et 1050, à des vitesses de coupe de 150 à 250 m/min, nous recommandons notre nuance P20-P30 dotée de notre revêtement CVD multicouche TiCN/Al₂O₃/TiN, une technologie éprouvée développée en interne. La couche d'Al₂O₃ assure une barrière thermique efficace, réduisant ainsi l'usure en cratère à haute vitesse, tandis que la couche de base en TiCN offre une résistance à l'usure abrasive due aux phases de ferrite et de perlite présentes dans l'acier mi-dur. Pour le tournage de finition à des vitesses plus élevées (250 à 350 m/min), notre nuance P10-P20, avec son revêtement PVD TiAlN exclusif, offre une dureté supérieure, garantissant un tranchant durable. Nous fournissons systématiquement nos tableaux de recommandations de nuances avec chaque expédition de porte-outils. Nos ingénieurs d'application expérimentés, formés dans nos bureaux de Ningbo, sont à votre disposition pour vous conseiller sur le choix de la nuance en fonction du matériau de la pièce et des conditions de coupe.
Comment réduire les vibrations lors de la rotation de longs arbres de transmission automobiles ?
La réduction des vibrations sur les arbres automobiles longs nécessite une combinaison de facteurs : le choix du porte-outil, l’optimisation des paramètres de coupe et le support de la pièce. Pour le choix du porte-outil, utilisez le plus grand diamètre de queue compatible avec la tourelle (25 mm recommandé, 20 mm minimum) et un angle d’attaque de 95° (MCLNR) réduisant la force radiale. Concernant les paramètres de coupe, réduisez la profondeur de passe à 1-2 mm et augmentez l’avance à 0,15-0,25 mm/tr, car des avances plus élevées produisent des copeaux plus épais qui amortissent mieux les vibrations que les copeaux fins. Pour le support de la pièce, utilisez une lunette fixe ou une lunette mobile sur les arbres dont le rapport L/D est supérieur à 6. Nos porte-outils MCLNR/L, conçus et fabriqués intégralement dans notre centre de R&D, sont dotés d’une paroi de poche renforcée offrant un amortissement supérieur aux porte-outils standard. Notre équipe d’experts propose une analyse vibratoire aux clients rencontrant des problèmes de broutage sur certaines configurations d’arbres.
Contactez-nous
Pour connaître les spécifications du porte-outil de tournage MCLNR/L, le choix du brise-copeaux ou obtenir une assistance en ingénierie d'application, contactez notre équipe :