Le monde industriel actuel repose fortement sur la précision et l'automatisation. L'un des outils les plus puissants qui rendent cela possible est la complexité. Usinage CNC.
Le processus implique des outils de coupe contrôlés par ordinateur qui suivent Code G CNC pour façonner le métal, le plastique ou la céramique en pièces précises. Que vous créiez des formes simples ou des designs très détaillés, Usinage de précision CNC peut tout faire.
L'usinage CNC sur mesure permet de produire des pièces complexes avec des tolérances strictes. Parmi les entreprises qui ont besoin d'usinage CNC pour des pièces hautes performances et précises figurent les secteurs de l'aéronautique, du médical et de l'automobile.
Dans cet article, nous vous expliquerons comment l'usinage de précision complexe est mis en place pour des pièces de conception complexes et expliquerons les principes clés de cette technologie puissante.
Commençons!
Pourquoi utiliser l’usinage CNC pour les pièces complexes ?
Programmation d'usinage CNC
L'usinage CNC complexe est le meilleur choix pour la fabrication de petites pièces précises. Ces pièces sont souvent composées de pièces courbes, d'espaces restreints et de plusieurs surfaces jointes. L'étape cruciale est de choisir la meilleure machine CNC.
Il existe des appareils conçus pour réaliser des tâches simples comme complexes. Des formes simples permettent aux machines 3 axes à travailler. Usinage CNC de pièces complexes ne peut souvent être réalisé qu'en utilisant Machines 5 axes ou centres de tournage-fraisageVotre choix de machine doit être basé sur la taille, la forme, la tolérance autorisée et le type de matériau de chaque pièce.
Dans la mesure du possible, les ingénieurs travaillant sur la conception privilégient la simplicité des pièces. Des structures plus simples permettent une meilleure production, une réduction des coûts et une efficacité accrue. Cependant, si une pièce doit être complexe, l'usinage CNC avancé garantit d'excellents résultats.
Usinage CNC 3 axes : idéal pour les pièces simples
Usinage CNC de pièces d'avion
L'usinage 3 axes est la pratique courante en CNC. Deux procédés principaux sont utilisés : Fraisage CNC et tournage CNCLe déplacement de la machine selon les directions X, Y et Z est possible quelle que soit la méthode, mais la pièce ne quitte jamais la base pendant ces coupes.
L'usinage 3 axes est fiable et économique. Il convient à la création pièces usinées de précision complexes des fonctionnalités comme angles et trous. La configuration est simple et leur exécution n’est pas compliquée.
Parallèlement, les machines 3 axes ne peuvent pas créer certaines formes complexes. La matière doit être repositionnée pour atteindre certaines pièces ou réaliser des géométries précises. C'est le rôle des machines plus avancées.
Usinage CNC 5 axes : idéal pour les pièces complexes
L'usinage CNC 5 axes est la solution idéale pour la fabrication de pièces non droites ou planes. La pièce est tournée autour de deux axes supplémentaires, en plus des axes habituels. X, Y et Z.
Cette technique élimine le besoin d'arrêter et de réinitialiser la pièce, car la machine peut accéder à toutes ses zones en une seule opération. Les machines réduisent le temps et augmentent la précision de fabrication de pièces très détaillées.
Le procédé 5 axes fait pivoter l'outil de coupe ou la table selon deux axes supplémentaires, permettant ainsi d'accéder à plusieurs faces de la pièce en une seule configuration. Il en résulte une réduction des aspérités et des zones d'ajustement plus serrées, essentielles pour les équipements aéronautiques et médicaux.
L'inconvénient ? L'équipement est coûteux et son utilisation requiert l'intervention d'un professionnel. Cependant, sa précision est exceptionnelle pour les travaux d'usinage CNC complexes.
Machines de fraisage-tournage
Fraiseuse
Les machines de tournage-fraisage sont conçues pour le fraisage et le tournage de pièces sur une seule machine. La pièce tourne pour le tournage, puis se déplace vers une position fixe pour le fraisage.
Ces outils hybrides sont idéaux pour l'usinage CNC complexe, notamment lorsque la pièce doit être usinée plusieurs fois. Grâce à une configuration unique, ils réduisent les manipulations, gagnent en rapidité et garantissent des tolérances serrées.
Bien qu'elles soient assez avancées, les machines de tournage-fraisage permettent aux entreprises de réaliser des pièces complexes plus rapidement et à moindre coût.
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Éléments à prendre en compte dans l'usinage CNC complexe
Lorsqu'il s'agit d'usinage CNC complexe, tout compte. Le temps dont vous disposez et votre budget sont déterminés par une planification minutieuse. Assurez-vous d'étudier les fonctionnalités, les outils, les méthodes de configuration et la précision souhaitée de la pièce.
Dimensions et taille des pièces
Outils de dessin de dimensionnement de pièces
Les pièces de grande taille ne sont pas toujours les plus compliquées. Il est souvent plus simple de découper une grande pièce plate qu'une petite pièce aux arêtes vives ou profondes.
Lorsque l'usinage est complexe, la fabrication de petites pièces complexes exige une surveillance étroite des processus. Chaque mesure doit être stable à chaque étape du processus. Ainsi, les erreurs dues à l'usinage à grande vitesse ou à la chaleur sont réduites.
Choix d'outils de coupe
Le type d'outil dépend de la taille et de la profondeur de vos pièces. Les grands outils coupent beaucoup de matière à la fois et ne peuvent donc pas s'adapter à certains angles étroits. La longueur de l'outil doit être adaptée à la vitesse, à l'angle de la broche et à la tête.
Pour les travaux complexes, des outils plus courts réduisent les vibrations et permettent un travail plus propre. Ils permettent d'obtenir un résultat plus lisse et de meilleure qualité sur les surfaces courbes.
Temps de traitement total
Plus votre pièce est complexe, plus le nombre d'étapes à réaliser est élevé. Chaque étape prend du temps et peut impliquer des changements d'outils, des réglages de montage et la vérification de l'alignement ou des tolérances de la pièce. Un mouvement 5 axes ou des fonctions de fraisage-tournage peuvent être nécessaires sur une pièce comportant des trous angulaires et des contre-dépouilles. Grâce à leur fonctionnement sur toutes les faces, ces machines réduisent le temps nécessaire à chaque cycle.
Tolérances et précision
Garantir une plus grande précision est toujours plus difficile et entraîne des coûts supplémentaires. Il est conseillé de travailler avec des outils et des machines tranchants offrant une grande précision à différentes vitesses.
Les tolérances définissent les ajustements requis pour les pièces complexes. Même une petite erreur peut engendrer des difficultés ultérieures. Les conditions thermiques, le type de métal travaillé et l'état de l'outil de coupe sont également importants. Plus la tolérance requise est élevée, plus le processus est long et plus les changements d'outils sont fréquents. Il est donc important de tenir compte de la fonction de la pièce lors de la définition des tolérances.
Finitions de surface pour l'usinage CNC complexe
La traitement de surface Ajout de finitions pour rendre un produit attrayant, durable et plus fonctionnel. Une gamme de finitions est disponible grâce à un usinage CNC complexe, chacune offrant un atout précieux. Le choix optimal d'une pièce dépend de sa conception et de son utilisation.
Explosion de perles
Pièce finie par grenaillage
Les ouvriers expérimentés utilisent le grenaillage manuel. Il confère aux pièces complexes un aspect lisse, mat et satiné. Cette finition élimine les lignes et les légères marques d'usinage. Elle masque également les petits défauts et améliore l'homogénéité des surfaces. N'oubliez pas que l'enlèvement de matière est très faible. C'est pourquoi il est conseillé de toujours vérifier les tolérances avant d'opter pour cette méthode.
Polissage de miroir
Polissage miroir des phares de voiture
Optez pour le polissage miroir si vous souhaitez un revêtement brillant et réfléchissant. Utilisant des poudres fines, cette technique donne à votre voiture un aspect lisse et brillant. Pour l'usinage CNC complexe, optez pour cette technique si vous recherchez une finition lisse ou un résultat élégant. Elle lisse également la surface et accélère le nettoyage. De nombreux secteurs bénéficient des avantages et des avantages du polissage miroir.
Électropolissage
Pièces électropolies
L'électropolissage polit et nettoie une surface à l'aide d'un courant électrique. Vous plongez votre pièce complexe dans un bain contenant un électrolyte, et un courant électrique en retire la couche supérieure. Il améliore la résistance à la corrosion et lisse les surfaces internes difficiles d'accès par polissage mécanique. Il est utile dans les zones inaccessibles aux autres outils. Parce que l'électropolissage réduit la prolifération bactérienne des pièces, il est couramment utilisé dans le domaine médical.
Anodisation
Produit anodisé
L'anodisation confère à vos pièces une protection et une couleur attrayante. Un procédé électrochimique crée une couche d'oxyde offrant une forte résistance à l'usure et à la corrosion. Généralement peu conducteur d'électricité, il prévient l'usure et la corrosion. L'anodisation multiplie les possibilités de conception pour l'usinage CNC complexe. Vous pouvez choisir entre le noir, le rouge ou le bleu. L'anodisation dure est largement privilégiée pour sa durabilité et sa longue durée de vie.
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Comment utiliser une machine CNC pour des pièces complexes
Roulements, fixations et usinage d'engrenages
La première étape de la fabrication de pièces complexes consiste à planifier minutieusement et à choisir la machine CNC appropriée. Pour un processus de fabrication fluide, suivez les étapes décrites ci-dessous.
Étape 1 : Concevez votre pièce
La première étape consiste à concevoir une représentation claire de votre pièce. Assurez-vous que votre dessin soit précis et complet en utilisant les pratiques de conception CNC standard. Cela évite les problèmes lors de l'usinage.
Étape 2 : Exportez vos fichiers CAO
Après cela, exportez votre conception vers un emplacement approprié. CAO et FAO fichier. Vous trouverez trois formats courants : STEP, IGS et PARASOLID. Les fichiers contiennent les informations géométriques. Les fichiers STL sont largement utilisés en impression 3D pour leur simplicité, mais ils ne contiennent ni unités ni données détaillées. Les fichiers OBJ peuvent inclure des textures et des couleurs, mais ne représentent pas toujours la géométrie avec la même précision. Fichiers STEP ou IGS.
Étape 3 : Envoyez votre dessin au format PDF
Bien que non obligatoire, partager votre dessin technique au format PDF est utile. C'est d'autant plus important si votre pièce nécessite ajustements serrés, petites tailles ou trous filetésSi vous indiquez les informations essentielles sur le PDF, la personne qui utilise la machine connaîtra plus clairement vos besoins.
Étape 4 : Demandez un devis gratuit
Une fois tous vos fichiers préparés, transmettez-les à la société d'usinage complexe
pour examen. L'équipe examinera chaque fichier que vous lui fournirez. Chez Prolean, nos services couvrent diverses tâches d'usinage CNC pour des pièces complexes. Vous recevrez un devis précisant les délais et le prix de votre projet.
Conclusion
Pour résumer, le commun Technique d'usinage CNCDes procédés comme le fraisage, le tournage et le détourage sont les meilleurs moyens de fabriquer des pièces complexes avec précision. Choisir un outil exemplaire Service d'usinage CNC et avoir un dessin précis sont essentiels pour obtenir d'excellents résultats.
Un processus CNC approprié peut garantir d'excellentes finitions, quelle que soit la complexité de votre pièce. Tout dépend du choix de la machine CNC adaptée à vos besoins.
Chez Prolean Tech, nos ingénieurs expérimentés possèdent les compétences et les connaissances nécessaires pour gérer vos projets d'usinage CNC complexes. Pour toute question concernant nos services, n'hésitez pas à nous contacter. contactez-nous!
Questions Fréquemment Posées
Q1. Quel est le matériau le plus rigide pour la CNC ?
Le tungstène est l'un des matériaux les plus difficiles à usiner. Sa densité et sa fragilité compliquent l'usinage et ralentissent le processus. Son usinage nécessite des outils spéciaux, des vitesses faibles et une manipulation soigneuse. Parmi les autres matériaux durs, on trouve l'Inconel, l'acier trempé et le titane.
Q2. Comment calculez-vous les coûts d'usinage CNC ?
Pour calculer le coût de l'usinage CNC, additionnez le temps machine, le matériau, la main-d'œuvre et la finition. Commencez par le taux horaire de la machine et multipliez-le par le temps nécessaire à la fabrication de la pièce. Ajoutez ensuite le coût du matériau, le temps opérateur et les traitements de surface. Le total vous donne un coût approximatif par pièce.
Q3. Combien coûte l'usinage CNC 5 axes par heure ?
L'usinage CNC 5 axes coûte généralement entre 75 et 200 $ de l'heure. Le prix dépend de la qualité de la machine, de la complexité des pièces et des compétences de l'opérateur. Les pièces de haute précision ou destinées à l'aéronautique peuvent coûter plus cher. Pour les travaux plus simples, le tarif peut être plus bas.
Q4. Quels sont les cinq problèmes courants types de machines CNC ?
Les cinq machines CNC les plus courantes sont :
- Fraiseuses CNC pour la découpe et le façonnage
- Tours CNC pour le tournage de pièces rondes
- Routeurs CNC pour matériaux souples comme le bois et le plastique
- Découpeuses plasma CNC pour tôles
- Machines d'électroérosion à commande numérique pour un travail précis sur les métaux durs
Chacun est utilisé pour différents types de pièces et de matériaux.
Q5. Quel est le langage de programmation CNC le plus courant ?
Le code G est le langage CNC le plus utilisé. Il indique à la machine comment déplacer, usiner et changer d'outils. Presque toutes les machines CNC utilisent le code G, et la plupart des logiciels de CAO/FAO peuvent le créer automatiquement à partir des conceptions de pièces.
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