Qu’est-ce que l’ébavurage ?
L’ébavurage est un terme utilisé dans l’industrie des machines-outils pour décrire un phénomène de vibration anormale qui se produit pendant la coupe et la rectification, et qui produit des marques de bavardage distinctives sur la surface usinée.
Il existe deux types d’ébavurage : l’ébavurage auto-excité, c’est-à-dire la vibration en régime permanent causée par l’instabilité du système, et l’ébavurage forcé, c’est-à-dire la vibration sur la surface de la pièce causée par les vibrations externes ou internes de la machine. Le bavardage auto-excité, également appelé bavardage régénératif, est causé par les effets des fluctuations périodiques de la surface qui vient d’être usinée, ou par une combinaison de plusieurs modes de vibration. L’ébavurage forcé est causé par des vibrations sur la surface usinée dues à des vibrations internes provoquées par des fluctuations du moteur d’entraînement, de l’unité d’entraînement ou des forces de coupe de la machine-outil, ou par des vibrations provenant de l’extérieur de la machine.
Utilisations de l’ébavurage
L’ébavurage est une vibration anormale qui se produit pendant l’usinage et qui peut entraîner la détérioration de la surface finie, la casse de l’outil et, dans certains cas, l’endommagement de la machine-outil. Il est donc nécessaire d’en rechercher la cause et de prendre les mesures appropriées.
L’ébavurage auto-excité commence lorsque de minuscules vibrations de l’outil, de la machine elle-même ou de la pièce à usiner provoquent de minuscules irrégularités périodiques sur la surface usinée. Si le cycle de l’irrégularité d’usinage immédiatement suivante interfère avec le cycle de l’irrégularité immédiatement précédente, l’irrégularité d’usinage augmente et, par la suite, des vibrations cycliques se produisent.
L’ébavurage forcé est causé par des vibrations provenant de l’intérieur ou de l’extérieur de la machine, entraînant des irrégularités d’usinage importantes, qui deviennent des vibrations d’ébavurage.
Principe de l’ébavurage
La méthode de contrôle de l’ébavurage dépend des facteurs en jeu. Dans le cas de l’ébavurage auto-excité, le problème est la réponse vibratoire du système, qui est influencée par des facteurs tels que les conditions de coupe (force de coupe par unité de surface, largeur de coupe et temps nécessaire pour un tour de broche) et les caractéristiques dynamiques de la machine-outil dans son ensemble. Plus précisément, en ce qui concerne les conditions de coupe, les mesures comprennent la réduction de la vitesse de coupe, la diminution de la profondeur de coupe et la modification de la vitesse de la broche. En ce qui concerne la géométrie de l’outil, les mesures comprennent l’augmentation des angles de coupe et de torsion et le passage à des fraises à pas inégaux. En ce qui concerne la dynamique de la machine, les mesures comprennent des conceptions visant à accroître la rigidité, des changements dans la construction de plaques d’acier soudées et l’utilisation d’une construction en béton de résine. Les améliorations apportées à la dynamique des outils comprennent l’utilisation de morsures à ressort et de morsures avec amortisseurs intégrés.
Pour supprimer les vibrations d’ébavurage forcé, des mesures sont prises contre les vibrations générées en interne, comme le fait de sortir les pompes et autres équipements de la machine pour supprimer la source de vibration, d’utiliser des accouplements flexibles pour réduire la propagation des vibrations, ou de modifier la fréquence des vibrations en changeant la vitesse de rotation. Pour les vibrations externes, la transmission des vibrations peut être réduite par l’utilisation de fondations antivibratoires ou de supports en caoutchouc. En cas de fluctuations des forces de coupe, des mesures sont prises pour réduire les forces de coupe ou modifier la fréquence des vibrations en changeant la géométrie de l’outil, le nombre de lames de coupe ou en utilisant des lames à pas inégaux.