Opérations de fraisage Micro diver, le nouveau champion de la plongée

Auteur / Rédacteur: Auteur : Gilles Bordet / Source : Gühring / Marina Hofstetter

Avec sa gamme RF100Diver, le fabricant d’outils de coupe Gühring proposait il y a quelques années une solution innovante. Le nouveau programme d'outils RF100 Micro diver vient compléter la gamme standard disponible de 3 à 25 mm de diamètre.

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La nouvelle série de fraises Micro diver de Gühring dédiée à la micromécanique et au secteur horloger reprend les caractéristiques innovantes de la gamme Diver.
La nouvelle série de fraises Micro diver de Gühring dédiée à la micromécanique et au secteur horloger reprend les caractéristiques innovantes de la gamme Diver.
(Source : Gühring)

La gamme de fraises Diver est optimisée pour tous les types de plongées dans la matière. Mais pas uniquement car il s'agit bien là d'une gamme d'outils hautement polyvalents capables d'effectuer toutes les opérations de fraisage courantes ou pas.

Extension de la gamme vers les petits diamètres

Les nouveaux outils sont parfaitement adaptés aux secteurs de l'horlogerie et à la micro-mécanique de manière générale. Comme pour toutes ses gammes d’outils, Gühring maîtrise l’intégralité de la chaîne de production car le fabricant conçoit et produit ses propres carbures ainsi que les revêtements de ses outils.

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La nouvelle gamme Micro Diver est disponible en deux séries, courte (2,5 x D - n° 6808) et longue (5 x D - n° 6809) avec une plage de diamètres qui commence à 0,790 mm pour la série courte et 1 mm pour la longue et se termine à 3,175 mm pour les deux. Si ces nouvelle fraises reprennent l'essentiel des caractéristiques de leurs ainées, elles disposent de certaines adaptations liées à leurs petits diamètres.

À commencer par la queue renforcée de 4 mm pour les fraises jusqu'à Ø 1,8 mm et de 6 mm pour tous les diamètres supérieurs. Cette importante différence de diamètre entre la partie utile de l'outil et sa queue a nécessité une nouvelle géométrie du raccord conique et rayonné. Le substrat est également nouveau à base de carbure sub-micro grains offrant un rapport dureté sur ténacité optimal. La géométrie de coupe a été optimisée pour les micro usinages afin de garantir une évacuation idéale des copeaux et, facteur essentiel pour les horlogers, assurer une qualité d'état de surface élevée. Cela est rendu possible grâce à la géométrie de coupe symétrique optimisée pour l'usinage en plongée et qui assure une grande stabilité de la pointe de l'outil. A cela s'ajoute les performances du nouveau revêtement Durox qui garantit une très bonne résistance à l'usure mais également une excellente protection contre l’oxydation. Gühring innove aussi au niveau des goujures qui adoptent une nouvelle géométrie gage d'une grande stabilité de l'outil et d'une coupe propre sans vibrations.

Mais l'essentiel des adaptations est certainement l'obligatoire système GühroJet de lubrification périphérique. Effectivement avec des diamètres d'outils aussi petits, des canaux de lubrification classiques sont physiquement impossibles à intégrer sans affaiblir l'âme de la fraise déjà très réduite. Mais la différence de diamètre entre la partie utile et la queue autorise l'intégration dans cette dernière des canaux de lubrification qui débouchent au niveau du raccord conique. Cette solution est bien supérieure à une lubrification externe et assurera en toutes circonstances une amenée optimale du liquide de coupe sur l'outil. Ceci garantira une parfaite lubrification et une excellente évacuation de la chaleur comme des copeaux et ce directement dans la zone de travail de l'outil.

Une famille d'outils de coupe qui apprécie les grandes profondeurs

Diver en anglais veut dire le plongeur, symbole que l'on retrouve d'ailleurs associé à l'image de cette gamme de fraises étonnantes. La gamme standard RF100 Diver comprend 3 types de fraises : MTC à 3 dents avec ou sans lubrification interne, HPC courte à 4 dents sans lubrification interne et HPC/HSC longue à 4 dents avec et sans lubrification interne. Ces fraises sont disponibles à partir de 3 mm et jusqu'à 20 mm de diamètre.

La première version est destinée aux machines de faible puissance et aux serrages légers ainsi qu'aux tours avec outils tournants. Elle est tout spécialement recommandée pour le fraisage de rainures de petites largeurs. La seconde assure une stabilité accrue lors des opérations de rainurage avec une dérive moindre et des paramètres de coupes supérieurs jusqu'à 25 %. La dernière est la version de course destinée aux machines rigides et aux serrages puissants autorisant des usinages en condition HSC avec des vitesse de coupe extrêmes.

La polyvalence de ces outils se retrouve dans le très large spectre de matériaux pouvant être usinés avec. Les fraises Diver sont adaptées aux matériaux collants, aux aciers inoxydables et matériaux résistant à la chaleur, aux aciers au carbone, aux aciers traités (48 HRC), aux aluminiums, aux laitons et bronzes, aux fontes, aux polymères et à peu près tout ce qui peut être fraisé.

Ces outils concilient des caractéristiques plutôt antinomiques comme un très important volume de copeaux avec des capacités de finition et de perçage de haute volée. Pour obtenir un tel résultat, Gühring a développé ses outils avec l'aide de la simulation par éléments finis afin de créer la fraise la plus polyvalente du marché. Et ce n'est rien de le dire car dans la pratique ces outils détonnent et surprennent toujours l'utilisateur lors du premier essai.

Pour en arriver là plusieurs solutions ont été mise en œuvre comme la qualité de carbure micro-grains sélectionnée, la géométrie de coupe radiale et axiale et les finitions spéciales des arêtes de coupe, l'optimisation du volume et de la forme des conjures à copeaux, le revêtement Signum et les canaux de lubrification radiaux et axiaux. Ces canaux de lubrification sont de deux types différents, en bout comme sur les forets pour une utilisation en plongée et radiaux pour amener le réfrigérant directement sur les arrêtes de coupes périphériques.

Cette gamme standard Diver est disponible avec des queues lisses ou avec méplat et dans deux gammes de diamètres, nominaux, c'est à dire à zéro et réduits soit plus petits de 0,3 à 0,5 mm. Cette dernière configuration est extrêmement pratique lors d'opérations de rainurages dans le plein. Par exemple une rainure de 8H8 peut être ébauchée et finie avec une fraise de 7,7 mm de diamètre. La queue a toujours un diamètre de serrage nominal pour une parfaite compatibilité avec les mandrins de serrage hydrauliques ou mécaniques à pince cylindriques ainsi que les mandrins de frettage.

A noter encore que toutes les fraises sont dégagées au dessus de la hauteur de coupe sur une longueur d'environ 0,6 à 1 x D ce qui autorise des fraisages plus profonds avec une excellente stabilité. Les sommets des dents sont également préparés avec un petit chanfrein pour augmenter la durée de vie de l'outil.

Des capacités de coupe hors normes

Qu'il s'agisse de la gamme standard ou de la nouvelle gamme Micro diver, les capacités de coupe de ces outils surprennent toujours. À commencer par la lecture des paramètres de coupe conseillés par le fabricant et encore plus une fois à la machine. À noter à ce sujet que Gühring peut être cité en exemple en ce qui concerne la quantité mais surtout la qualité des conditions de coupe fournies à l'utilisateur. En effet avec des outils capables de faire de la plongées axiale, en rampe, hélicoïdale, du fraisage de rainures dans le plein, du contournage, du surfaçage, du fraisage trochoïdal et cela autant en ébauche HPC qu'en finition HSC, il est essentiel de disposer de paramètres de coupe adaptés.

Et l’utilisateur ne se retrouvera jamais dans la situation où il devra calculer des paramètres de coupe de manière empirique. Pour chaque types d'opérations Gühring fourni des paramètres totalement exploitables et cela pour une quantité prodigieuse de matériaux. Pour exemple la liste des matériaux usinables et les paramètres de coupe associés fait pas loin de 20 pages !

Voici quelques exemples de données de coupe possibles avec une fraise Diver de Ø 12 / 11,7 mm :

  • Fonte grise : perçage axial dans le plein, ap = 12 mm, ae = 12 mm, vc = 240 m/min (6400 tr/min), vf= 800 mm/min
  • Acier 1.7225 / 42CrMo4 : rampe à 30° avec arrosage, ap = 12 mm, ae = 11,7 mm, vc = 200 m/min (5500 tr/min), vf = 1200 mm/min
  • Acier 1.7225 / 42CrMo4 : ébauche à sec, ap = 24 mm, ae = 3 mm, vc = 280 m/min, (7500 tr/min) vf = 3050 mm/min, Q = 219 cm3/min
  • Acier inoxydable 1.4301 : finition avec arrosage, ap = 20 mm, ae = 0,2 mm,vc = 200 m/min, vf = 1270 mm/min, Rz = 2,7 μm
  • Acier 1.7225 / 42CrMo4 : rainurage à sec, ap = 12 mm, ae = 11,7 mm, vc = 240 m/min, vf = 1800 mm/min, Q = 252 cm3/min

Ces données de coupe fonctionnent dans des conditions optimales de rigidité de la machine et des moyens de serrage.

La polyvalence faite fraise !

Pouvoir faire des lamages à fond plat, redresser des perçages avant alésage mais également effectuer de véritables opérations de perçage et tous types d'entrées dans la matière sans limitations pour les opérations de fraisage et tout ça avec un seul outil est un défi à la portée des fraises Diver.

Malgré cet impressionnant bouquet de qualités les fraises Micro diver disposent d'un excellent rapport qualité sur prix, avec un coût moyen d'environ 50 francs par outil. Lorsque la flexibilité, la performance et la maitrise des coûts sont recherchées, la gamme Diver est la solution idéale.

MSM

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