Usinage de rainures de clavette – Informations sur la réalisation de rainures lors de la fabrication
Les rainures de clavette sont un élément important de tout processus d'usinage.
Mais comment créer des chemins de clés ?
C'est exactement le sujet de cet article. De la définition aux opérations d'usinage, en passant par les systèmes d'outillage et le processus lui-même, vous allez apprendre tous les principes fondamentaux du processus d'usinage des rainures de clavette.
Mais d’abord, commençons par :
Qu'est-ce que l'usinage des rainures de clavette
L'usinage de clavettes est un processus distinct qui confère des rainures uniques aux composants de la machine, comme les arbres, dans lesquels vous pouvez insérer une clé pour verrouiller deux ou plusieurs autres éléments.
Vous pouvez créer ces emplacements en utilisant différentes méthodes et votre choix doit être éclairé par l'objectif du composant ainsi que par la précision que vous souhaitez atteindre.
Comment fonctionne l'usinage des rainures de clavette
Que vous cherchiez à graver une rainure qui vous permettra de verrouiller un engrenage ou un accouplement sur un arbre, vous devrez procéder à l'usinage d'une rainure de clavette. Ce processus permettra à votre machine ou à votre système de fonctionner comme une machine bien huilée et il vous suffit de suivre les étapes sous-jacentes.
· Préparation des pièces et des outils
Commencez votre parcours d'usinage en déterminant le type de rainure de clavette Vous souhaitez couper la rainure de clavette, son emplacement sur votre composant et les dimensions essentielles de la rainure de clavette. Déterminez ensuite la meilleure méthode d'usinage qui vous aidera à obtenir la rainure de clavette souhaitée.
Gardez à l'esprit le matériau de votre composant, ainsi que la longueur et la largeur de la rainure que vous souhaitez. Terminez votre voyage en chargeant votre composant sur votre machine à découper les rainures de clavette et en le fixant sur l'étau. Vous serez ainsi prêt pour l'usinage des rainures de clavette.
· Découpe/fraisage de rainures de clavette
Après avoir monté votre pièce, positionnez-la correctement pour vous assurer que la fraise imprime la rainure de clavette à l'emplacement souhaité. Procédez ensuite au réglage des paramètres essentiels de votre fraiseuse ou une machine de découpe. Réglez d'abord la vitesse d'avance, puis la vitesse de rotation de la broche et la profondeur de coupe. Ces réglages détermineront la qualité de la rainure de clavette que vous obtiendrez.
Commencez donc à réaliser la coupe de la rainure de clavette et commencez par une coupe peu profonde. Procédez progressivement jusqu'à obtenir la largeur et la longueur souhaitées. Lors de la coupe, assurez-vous d'appliquer constamment un liquide de refroidissement pour surmonter l'échauffement qui en résulte. Cela protégera votre fraise à rainure de clavette ou votre fraise en bout. Si votre coupe présente des bords rugueux, utilisez un outil d'ébavurage pour lisser la surface de votre rainure de clavette.
· Brochage
Si vous optez pour le méthode de brochageCommencez par choisir l'outil de brochage idéal, puis montez-le sur votre douille de brochage. Cet outil sera composé de dents de plus en plus grosses, qui creuseront votre rainure de clavette plus profondément à chaque passage. Ensuite, d'un mouvement unique et régulier, poussez ou tirez votre outil de brochage vers ou depuis votre composant. Vous obtiendrez ainsi une rainure de clavette propre. Si vous n'êtes pas satisfait de la coupe, vous pouvez initier un calage, qui approfondira la longueur de votre rainure de clavette.
· Finition
Une fois que vous avez obtenu la rainure de clavette désirée, nettoyez-la soigneusement pour déloger les copeaux de métal générés. Cela garantira que votre clavette s'adapte parfaitement. Si vous remarquez que votre rainure présente des bords rugueux ou tranchants, utilisez une lime pour lisser ces bords. Terminez en verrouillant la clavette que vous souhaitez insérer dans la rainure de clavette. Cela vous indiquera si vous avez obtenu la rainure parfaite.
Comment serrer votre pièce pour l'usinage de rainures de clavette
Pour fraiser une rainure de clavette avec une précision extrême, vous devez fixer solidement et fermement votre pièce. Cela garantit la stabilité, ce qui permet de fraiser la rainure de clavette avec précision. Vous pouvez exploiter l'une des méthodes de serrage suivantes.
· Méthode de la tête d'index
Cette méthode de serrage repose sur un dispositif d'indexation, qui garantit que votre pièce est positionnée de manière stable. Vous aurez besoin d'un mandrin à centrage automatique à trois mors pour serrer votre pièce. La méthode de la tête d'indexation règne en maître lors de l'usinage de rainures de clavette dans des pièces à plusieurs fentes.
· Méthode de l'étau à mâchoires parallèles
Cette méthode de serrage est particulièrement efficace pour le fraisage de rainures de clavette dans le cadre d'une production en une seule pièce. Cependant, avec l'outillage adéquat, vous pouvez exploiter l'étau à mors parallèles pour fraiser des rainures de clavette à l'échelle industrielle. Cette méthode est également idéale pour les pièces de petite et moyenne taille.
· Méthode de la rainure en T
Cette méthode consiste simplement à positionner votre pièce sur une rainure en T et à la serrer à l'aide d'une plaque. Elle fonctionne mieux avec des pièces relativement longues, en particulier celles d'un diamètre de 20 à 60 mm.
· Méthode du cadre en V
Pour fraiser une rainure de clavette dans une pièce relativement longue ou épaisse, un cadre en V s'avère utile. Cette méthode de serrage garantit la stabilité, ce qui rend l'usinage de la rainure de clavette plus facile et plus pratique. Il vous suffit de positionner le centre de votre arbre le long de la bissectrice du cadre en V.
Opérations d'usinage de rainures de clavette
Vous êtes-vous déjà demandé comment se forment les rainures complexes qui bloquent les touches des machines ? Il existe de nombreuses façons de procéder, notamment :
· Fraisage de rainures de clavette
Cette opération d'usinage de rainures de clavette repose sur un outil de fraisage spécialement conçu avec un profil qui ressemble à une rainure de clavette. Elle est considérée comme relativement plus lente, mais elle règne en maître dans la découpe de différents modèles de rainures de clavette. Vous pouvez l'exploiter soit ;
- Fraisage de rainures : Cette technique de fraisage est idéale pour insérer des rainures de clavette relativement larges et larges. Elle s'appuie sur une fraise à rainurer pour usiner des rainures ou des fentes sur les côtés de votre arbre. Cette fraise comprend des arêtes de coupe qui impriment la rainure de clavette dans votre pièce.
- Fraisage en bout : Cette technique fonctionne mieux lorsque vous essayez de créer des rainures de clavette peu profondes et relativement longues. Tout ce dont vous avez besoin est une fraise spécialisée pour fraiser les rainures à partir de l'extrémité de votre pièce.
· Clés de contact
Cette opération d'usinage de rainures de clavette exploite une fraise à rainures de clavette à mouvement alternatif, qui coupe votre rainure de clavette pendant que votre pièce reste immobile. Elle est réputée pour sa rentabilité et sa capacité à couper des rainures de clavette profondes dans des arbres ou des pièces relativement énormes. Elle est cependant relativement plus lente et des questions sur sa précision ont été soulevées.
· Brochage de clavettes
Réputé pour sa haute précision et sa finition de surface lisse, le brochage est l'une des opérations d'usinage de rainures de clavette contemporaines. Il repose sur une broche, qui réalise votre rainure de clavette en la tirant vers ou en l'éloignant de votre pièce. L'acquisition de l'outillage requis vous coûtera cependant relativement plus cher, mais vous apprécierez la rapidité et la qualité de cette méthode.
· Usinage par décharge électrique
Cette opération d'usinage est idéale pour l'usinage de rainures de clavette aux géométries sophistiquées sur des pièces trempées telles que des matrices. Elle exploite un fil électriquement chargé, ce qui permet d'obtenir des rainures de clavette de haute précision. Elle élimine également le besoin de force mécanique.
· Façonnage de rainures de clavette
Également appelée rainurage, cette opération utilise une fraise monobloc pour créer des rainures de clavette dans votre arbre ou votre pièce. Elle excelle dans la création de rainures de clavette internes et de nombreuses personnes l'adorent pour sa configuration simple et sa capacité à percer des rainures de clavette dans des angles morts. Sa qualité de finition est cependant inférieure à celle des autres méthodes.
Outils d'usinage de rainures de clavette
Aussi petites et insignifiantes que puissent paraître les rainures de clavette, elles jouent un rôle important et leur création nécessite un équipement spécialisé. Ces outils comprennent :
- Fraise à queue : Les fraises à queue sont idéales pour créer différents types de rainures de clavette, mais pour obtenir la qualité de rainure souhaitée, vous devrez peut-être effectuer plusieurs passes. Pour créer des rainures de clavette courbées, vous aurez besoin d'une fraise à tête sphérique et pour créer des rainures de clavette régulières, vous aurez besoin d'une fraise à rainurer.
- Fraise plate : Caractérisés par un corps tubulaire équipé d'arêtes de coupe tranchantes, ces fraises à clavette sont faciles à utiliser et peuvent créer des clavettes profondes et peu profondes.
- Woodruff Keyslot Miller : Ces fraises ont une dimension égale à celle de votre clé respective. Elles sont spécialisées dans la création de fentes de clé Woodruff de différentes profondeurs.
- Fraise à rainurer à tige droite : Dotées d'une tige tubulaire, ces fraises à rainurer sont principalement utilisées pour réaliser des rainures sur les moyeux et les arbres. La plupart des fraises à rainurer à tige droite comportent deux à quatre dents, mais vous pouvez commander une fraise personnalisée avec plusieurs dents.
- Broches : Dotées de plusieurs dents dont la longueur s'approfondit progressivement, ces fraises à rainures de clavette sont idéales pour la production en série de composants avec rainures de clavette. Elles réalisent des rainures de clavette en un seul passage, ce qui les rend relativement plus rapides que les autres fraises à rainures de clavette.
Problèmes courants liés à l'usinage des rainures de clavette et leurs solutions
Même si vous disposez des machines de découpe de rainures de clavette adaptées, de l'expérience et de l'expertise nécessaires, vous pouvez rencontrer plusieurs obstacles lors de l'usinage de rainures de clavette. Ces obstacles comprennent :
- Bavardage : Si vous ne fixez pas correctement votre arbre et si vous positionnez incorrectement votre pièce, cela entraînera probablement des vibrations. Pour résoudre ce problème, réduisez simplement votre vitesse d'usinage et fixez solidement votre pièce.
- Surface rugueuse : Si vous constatez que votre rainure de clavette est rugueuse ou irrégulière, la première chose à faire est de vérifier l'état de votre outil de coupe. S'il est usé, remplacez-le ou affûtez ses bords.
- Clavettes mal alignées : Une rainure de clavette mal alignée signifie que votre clavette ne s'adaptera pas parfaitement. Cela peut être dû à une configuration de machine inappropriée ou à l'usure de la machine. Pour résoudre ce problème, travaillez sur la configuration de votre machine et assurez-vous que votre outil de rainurage est en parfait état.
Applications courantes d'usinage de rainures de clavette
Les machines qui assurent le bon déroulement de votre vie reposent sur des rainures de clavette. Cela signifie que l'usinage des rainures de clavette est l'une des opérations d'usinage les plus exploitées et que son utilisation transcende :
- Machines industrielles : Les rainures de clavette jouent un rôle essentiel dans de nombreuses machines industrielles, notamment les pompes, les tours et les convoyeurs.
- Industrie automobile: L'industrie automobile s'appuie sur l'usinage des rainures de clavette pour produire des arbres de transmission et des vilebrequins, entre autres composants automobiles.
- Machines de construction : Les principaux équipements de construction, notamment les chargeuses et les bulldozers, sont dotés de rainures de clavette qui permettent un mouvement efficace.
- Ingénierie générale : Une myriade de composants d'ingénierie générale, notamment des broches, des roulements et des accouplements, reposent sur l'usinage des rainures de clavette.
- Équipement marin : L'industrie maritime exploite l'usinage des rainures de clavette pour produire des arbres de transmission, des engrenages et d'autres connexions d'arbres.
Conclusion
Comme vous pouvez le constater, le processus d'usinage des rainures de clavette implique de nombreuses opérations. Grâce aux informations contenues dans ce guide, vous pouvez facilement réaliser vos opérations d'usinage des rainures de clavette.
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