Tournage de tour CNC
La découpe CNC est un élément essentiel de la fabrication moderne, permettant de fabriquer efficacement des pièces métalliques précises et complexes. Largement utilisée pour l'usinage des métaux, elle automatise la découpe, le façonnage et la finition des pièces métalliques.
Que vous soyez dans l'automobile, l'aéronautique ou la fabrication sur mesure, il est essentiel de comprendre le processus de découpe CNC des métaux. Cela vous permet d'obtenir une précision et une qualité de produit élevées.
Ce blog vous guidera à travers le processus, les types de machines CNC disponibles, leurs avantages et des conseils pratiques pour maximiser l'efficacité de votre projet de découpe de métal.
Qu'est-ce que la découpe de métal CNC ?
La découpe de métal CNC est un procédé qui utilise des machines CNC pour découper la matière d'une pièce métallique et lui donner une forme spécifique. Ces machines, pilotées par commande numérique et micro-ordinateur, offrent une précision dimensionnelle et une répétabilité élevées.
Des outils tels que les fraiseuses, les lasers ou les découpeuses plasma permettent de découper l'acier, l'aluminium ou tout autre métal. Ils sont essentiels à la fabrication de composants personnalisés, garantissant une qualité de surface lisse et tolérances serréesComme détaillé dans les blogs récents, la découpe de métal CNC favorise la précision, ce qui est nécessaire pour les industries qui dépendent de pièces métalliques de haute qualité.
Pourquoi la découpe CNC des métaux est importante
La découpe CNC permet de créer des motifs géométriques complexes avec un minimum de perte de matière. Contrairement aux méthodes manuelles, la CNC garantit la régularité du processus, rendant la fabrication plus efficace. petit lot et des projets de production CNC rentables.
Les machines CNC modernes à grande vitesse, comme les découpeuses laser à fibre, optimisent l'efficacité et vous permettent de produire des pièces et composants de qualité à partir de tôle. Processus CNC produire différentes géométries et pièces.
Quel est le processus de découpe de métal CNC ?
La création d'une conception CAO métallique constitue la première étape de la découpe CNC. Un logiciel de FAO permet de traduire la conception CAO en instructions machine. Pour l'enlèvement de matière de la pièce, une machine CNC utilise différents outils : fraises, perceuses ou découpeuses laser.
Tandis que la broche fait tourner l'outil de coupe à grande vitesse, la vitesse d'avance contrôle la précision, l'usure et le taux d'enlèvement de matière. Le métal est stabilisé et fixé dans un dispositif de serrage qui le maintient en position.
Composants clés du processus
Logiciel CAD / CAM
La première étape consiste à concevoir des pièces et à générer des parcours d’outils pour la machine CNC. Pièces 3D sont réalisés dans un programme de CAO et convertis en instructions lisibles par machine à l'aide de n'importe quel logiciel de FAO.
Broche et outil de coupe
La plupart des pièces sont usinées par des fraiseuses CNC équipées d'un arbre de broche rotatif fixé à un outil. La géométrie et le matériau de l'outil influencent la qualité et la finition de la pièce. Le tournage CNC est utilisé pour les pièces cylindriques symétriques, permettant de réaliser des détails externes et des perçages par rotation de la pièce.
Outils de fraisage CNC
Dispositifs de serrage et gabarits personnalisés
Des pinces ou des étaux fixent la pièce métallique pendant qu'elle est coupée.
Liquide de refroidissement
Le liquide de refroidissement est différent du liquide de refroidissement de la machine. Il s'agit ici d'un fluide de coupe qui dissipe la chaleur et améliore la durée de vie de l'outil et l'état de surface.
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Différents types de machines CNC utilisées dans la découpe de métaux
Vous pouvez utiliser de nombreux Machines CNC pour la découpe du métal, et ils sont particulièrement adaptés à des tâches définies.
Fraiseuses CNC
Les fraiseuses CNC utilisent des outils de coupe rotatifs pour enlever de la matière. Elles permettent de fraiser des arêtes, des trous ou des formes complexes dans le métal. Les fraiseuses CNC, comme celles à 3 et 5 axes, sont conçues pour réaliser des formes métalliques complexes, adaptées aux pièces automobiles et aéronautiques.
La structure de base d'un outil de fraisage est déterminée en spécifiant le nombre de cannelures sur l'outil de coupe, qui est directement responsable de l'élimination des copeaux et de la finition de surface.
CNC Router
Ce sont des routeurs CNC polyvalents qui peuvent usiner des métaux plus tendres comme l'aluminium. Découpez des tôles ou fabriquez des pièces sur mesure avec précision. Contrairement aux fraiseuses conçues pour usiner des pièces lourdes, les routeurs utilisent des outils de coupe à grande vitesse et sont parfaitement adaptés aux matériaux moins denses.
Les routeurs CNC sont principalement utilisés dans les conceptions de menuiserie.
Découpeurs laser
Les machines laser CNC, notamment les machines laser à fibre, utilisent un faisceau laser hautement focalisé pour une découpe à haute énergie. Cela permet de réaliser des découpes détaillées avec un minimum de perte de matière.
Les découpeuses laser CNC peuvent couper des tôles de différentes épaisseurs et vous pouvez régler l'intensité pour produire des marquages et des gravures sur le métal.
Coupeurs plasma
La machine plasma CNC utilise un découpeur plasma pour découper des métaux plus épais. Elle offre des vitesses de coupe rapides, mais la qualité des bords peut nécessiter un post-traitement. La découpe plasma CNC est particulièrement adaptée aux applications lourdes, comme la fabrication de structures métalliques.
Coupeurs au jet d'eau
Les machines à jet d'eau découpent le métal grâce à de l'eau à haute pression combinée à des abrasifs. Elles permettent également de découper d'autres matériaux sans créer de zones affectées thermiquement. Pour des découpes plus précises sur des métaux épais, les jets d'eau sont idéaux.
Voici quelques-unes des Usinage CNC procédés de découpe des métaux.
Avantages de la découpe de métal CNC
En raison de ses nombreux avantages, la découpe de métal CNC est un procédé de fabrication de métal populaire.
- Haute précision: Vous obtenez des tolérances serrées et une précision dimensionnelle.
- Versatilité: Les CNC peuvent couper divers matériaux, de l'acier aux métaux plus tendres.
- Rendement : L’utilisation de processus automatisés réduit le travail et accélère la production.
- Rentable — Les déchets et la répétabilité réduisent le coût des pièces et des conceptions personnalisées.
- Géométries complexes : Vous pouvez facilement découper des formes complexes sur du métal.
Quel est le processus de découpe de métal CNC ?
Les étapes du processus de découpe de métal CNC maximisent la production et réduisent au minimum les erreurs humaines.
Processus impliqués dans la découpe de métaux CNC
Après la CAO et la conception des pièces,
Trajectoires d'outils
Un logiciel de FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) permet de créer des parcours d'outils pour la machine CNC. Ces parcours sont optimisés pour la machine CNC et l'outil de coupe. Avant de générer un parcours d'outil, vous devez sélectionner la fraise, le positionnement de la pièce, ainsi que la profondeur de passe, l'avance et la vitesse de coupe.
Parcours d'outil de coupe pour une pièce en laiton
COUPE
Fixez la pièce avec un dispositif de serrage et chargez l'outil de coupe. L'équipement casse ou écaille le matériau. Des fraises ou des lasers peuvent être utilisés.
Coupe de finition
Une finition de surface lisse est assurée par un post-traitement.
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Influences de l'outil de coupe sur le processus de coupe du métal
Géométrie de l'outil de coupe
La géométrie, le matériau et le nombre de goujures de l'outil de coupe peuvent grandement influencer ses performances. Les outils en carbure sont utilisés pour l'enlèvement de copeaux afin de garantir leur longévité. Pour les métaux plus tendres, utilisez un outil de coupe comportant moins de goujures, ce qui optimise l'évacuation des copeaux.
Outils de fraisage CNC
Liquide de coupe
Le liquide de coupe réduit la chaleur, prolonge la durée de vie de l'outil et améliore la finition de surface. Par exemple, lorsque j'ai commencé à usiner de l'aluminium sur une fraiseuse CNC, je n'ai pas pensé à utiliser de liquide de refroidissement, ce qui a entraîné de l'usure et des finitions de mauvaise qualité. Mes résultats ont radicalement changé avec un liquide de refroidissement à base d'eau.
Perçage CNC avec rinçage du liquide de refroidissement
Sélection de la meilleure machine CNC pour la découpe du métal
Choisir la meilleure machine CNC n'est pas une tâche simple
Facteurs importants à considérer
- Type de matériau : Les métaux plus épais peuvent nécessiter des découpeuses plasma ou à jet d'eau.
- Pièces métalliques : découpeuse laser pour petites pièces métalliques complexes et tôles métalliques.
- Volume de production : Pour la production CNC, vous pouvez envisager des fraiseuses CNC à grande vitesse.
- Budget : les routeurs sont abordables pour les petits magasins.
- Compatibilité logicielle — Il doit prendre en charge vos outils de CAO/FAO.
J'ai acquis une défonceuse CNC pour la découpe de l'aluminium au début de ma carrière. Elle fonctionnait bien, même si une fraiseuse aurait été plus rapide pour les coupes plus profondes.
Applications de la découpe de métaux CNC dans diverses industries.
La découpe CNC est utilisée dans divers secteurs pour créer des pièces métalliques de qualité. Vous pouvez donc profiter de sa précision, comme le montrent les articles de Racer International.
- Automobile: Pièces de moteur, supports et composants personnalisés.
- Aérospatial: Des pièces légères et de précision pour avions sont produites par des usines CNC.
- Construction: Les composants en acier de construction sont fabriqués par des découpeurs plasma.
- Fabrication: Les découpeuses laser produisent des pièces complexes en tôle.
- Médical: outils chirurgicaux
La découpe laser CNC dans la fabrication des métaux
Une machine de découpe laser fait passer un laser à haute énergie à travers une pièce de métal pour la découper avec précision. Elle permet de réaliser des formes profondes et de minuscules ouvertures dans la tôlerie. La vitesse et la finition des bords sont des facteurs importants à prendre en compte dans la production de pièces sur mesure, et les lasers à fibre offrent d'excellentes solutions à ces problèmes.
La polyvalence de la découpe laser la rend également adaptée au prototypage et à la production.
Découpe laser CNC
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QFP
Pourquoi utiliser des découpeuses laser pour les pièces métalliques ?
Ils permettent de découper des matériaux avec une grande précision, en minimisant les pertes et en offrant une excellente qualité de coupe. Ils permettent également de découper rapidement des motifs métalliques complexes, et un laser à fibre est parfaitement adapté à de nombreux matériaux.
Comment obtenir des finitions de surface parfaites lors de la découpe laser ?
La vitesse de découpe doit être optimisée pour obtenir une finition de surface lisse grâce à un faisceau laser direct et précis. Un serrage correct de la pièce élimine les vibrations, tandis que le post-traitement, comme le ponçage, améliore les résultats. Le nettoyage de votre découpeuse laser contribue à optimiser ses performances.
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