Un défaut sur une pièce usinée CNC.

CNC défauts d'usinage sont des erreurs indésirables qui compromettent la qualité des pièces usinées, souvent causées par des facteurs tels que la formation de copeaux, le bavardage, l'écaillage, les bavures excessives et les bords accumulés. Les causes les plus courantes incluent la complexité de la dessin technique, mauvaise disposition des outils, conditions d'usinage inappropriées, expertise de l'opérateur et mauvaise manipulation.

Ces problèmes peuvent entraîner des imprécisions dimensionnelles, des problèmes de finition de surface, des bris d'outils, des arrêts machines et des risques pour la sécurité. La cause profonde réside généralement dans des conditions de coupe, une géométrie d'outil ou un réglage machine inappropriés. La reconnaissance des types de copeaux ou des schémas de vibrations permet souvent de diagnostiquer ces problèmes.

Il est essentiel d'utiliser des outils et des matériaux appropriés pour prévenir les défauts, garantir des vitesses et des avances de coupe adéquates et préserver la stabilité de la machine. Une inspection régulière des outils, une gestion efficace des copeaux et des bavures et l'utilisation de lubrifiants adaptés jouent également un rôle crucial. 

En fin de compte, comprendre comment les matériaux se comportent dans des conditions d’usinage spécifiques permet un meilleur contrôle des défauts et une meilleure qualité du produit.

Obtenez un devis d'usinage CNC dès aujourd'hui — coûts réduits et livraison dans plus de 30 pays garantie !

Cet article abordera brièvement les défauts d'usinage CNC courants, les raisons des défauts et les solutions possibles pour éviter ces défauts.

Que signifient les défauts d'usinage CNC ?

Les défauts d'usinage CNC se réfèrent à tout résultats indésirables et échecs dans les produits finis issus du processus d'usinage. Il comprend dommages physiques à la pièce, erreurs dimensionnelles, mauvais état de surface, défauts matériels, bris d'outil, dysfonctionnement de la machine, Et beaucoup plus.

De mauvais défauts d'usinage peuvent entraîner plusieurs défaillances mineures dans le résultat final des pièces usinées. Cela peut entraîner une erreur dimensionnelle, une finition de surface de mauvaise qualité, une accumulation de chaleur et bien d'autres problèmes.

Les causes fondamentales des défauts d'usinage lors de la coupe sont les copeaux, le broutage, les bavures, l'écaillage et les arêtes rapportées. Étant donné que ces défauts sont générés par "couper du métal avec un outil" le mécanisme de génération de défauts ne change pas même si le type de machine-outil ou la méthode de traitement change, comme les centres d'usinage, les tours CNC et les tours automatiques.

Parlons de l'usinage CNC défauts en les catégorisant en fonction de la racine de ces problèmes, copeaux, broutages, bavures, écaillages et arêtes rapportées.

Articles connexes:

L'impact de l'usure des outils sur les défauts d'usinage CNC

 

Défauts par formation de copeaux :

Mécanisme de formation de copeaux

Un copeau est le débris ou le matériau créé lorsqu'un outil de coupe enlève du matériau d'une pièce. La formation de copeaux fait partie intégrante de fabrication soustractive car c'est ainsi que se produit l'enlèvement de matière pour convertir la matière première en la forme souhaitée. 

Les copeaux doivent être évacués en douceur et en continu. S'ils ne sont pas correctement évacués, ils peuvent entraîner des défauts d'usinage et des arrêts momentanés. Il est donc essentiel de les évacuer de manière fiable.

Il existe différents types de copeaux métalliques : Poudre éclaboussée, continue, discontinue, bouclée, filandreuse, longues spirales, et plus encore. La forme variant selon la méthode d'usinage et la pièce, il n'est pas exagéré de dire que l'on peut juger de la qualité de l'usinage en observant les copeaux. 

Fpuces de type bas sont idéales, et le type de copeaux peut indiquer l'état d'usinage. En revanche, les copeaux discontinus sont considérés comme problématiques en usinage CNC.

Comment Cet nous assurons que les copeaux provoquent des défauts d'usinage

Les indications suivantes suggèrent la possibilité de défauts d’usinage causés par des copeaux :

• Les copeaux s'enroulent autour des outils et des copeaux excessifs dans la zone d'usinage.
• Des copeaux sont attrapés lors du changement de pièce.
• Si l'outil de coupe se brise de manière inattendue, cela pourrait indiquer que des copeaux sont à l'origine de défauts.
• Si le processus d'usinage s'arrête fréquemment ou connaît des temps d'arrêt inattendus.
• Rupture du foret due à l'encrassement des copeaux lors du perçage.

Prévention

• Utilisez des outils de coupe aiguisés et bien entretenus. Cela réduira la force nécessaire pour couper le matériau, ce qui aide à prévenir la formation de copeaux.
• Utilisez des vitesses de coupe et des avances appropriées. Si vous coupez trop lentement, l'outil frottera contre la pièce, créant de la chaleur et pouvant causer des éclats. De plus, couper trop rapidement peut limiter le taux d'enlèvement car il ne sera pas en mesure d'enlever le matériau assez rapidement.
• Utilisez des brise-copeaux et des outils d'enlèvement de copeaux.

 

Défaut par Chatter

Le broutage est une vibration intermittente qui se produit pendant l'usinage. Il peut être classé en deux types, « bavardage forcé » et « bavardage auto-excité », selon la source de la vibration.

Bavardage forcé fait référence aux vibrations causées par des forces externes agissant sur le système d'usinage, telles qu'un déséquilibre dans l'outil de coupe et la pièce à usiner, une base de machine instable, un maintien de travail inexact, une mauvaise rigidité de l'outil d'usinage et un affichage inexact. L'ensemble du lot de pièces fabriquées pourrait être défectueux par le broutage (Chirag Kulkarni, 2017).

Plusieurs facteurs peuvent contribuer au bavardage forcé, notamment :

1. 1. Broche de la machine : La broche de la machine peut être à l'origine de vibrations entraînant des broutages si elle ne tourne pas à la bonne vitesse ou si elle n'est pas correctement équilibrée.
   2. Porte-outil : Un porte-outil mal conçu ou usé peut provoquer des vibrations entraînant des broutages.
   3. Conditions de coupe : Des vitesses de coupe élevées, des vitesses d'avance élevées et des profondeurs de coupe élevées peuvent toutes contribuer au broutage.
   4. Propriétés de la pièce : Les matériaux de pièce durs ou cassants peuvent être plus sujets au broutage que les matériaux plus tendres.

Pour réduire ou éliminer le bavardage forcé, les stratégies suivantes peuvent être utilisées :

1. 1. Équilibrer la broche de la machine
   2. Utilisez un porte-outil de meilleure qualité
   3. Utilisez un outil de coupe avec un rayon plus grand
   4. Utiliser un matériau d'outil de coupe plus robuste
   5. Utiliser un liquide de coupe
   6. Utilisez un porte-outil anti-broutage
   7. Utiliser une machine plus stable et robuste
   8. Utiliser un matériau de pièce plus tendre
   9. Utiliser un contrôleur de suppression de bavardage

Bavardage auto-excité est un phénomène qui se produit dans les processus d'usinage lorsque l'outil de coupe vibre de manière incontrôlable, provoquant une réduction de la finition de surface et une augmentation de l'usure des outils. Elle est considérée comme une vibration auto-excitée car elle est causée par l'interaction entre l'outil de coupe et la pièce, plutôt que par une source externe.

Plusieurs facteurs peuvent contribuer au bavardage auto-excité, notamment :

1. 1. Géométrie de l'outil de coupe : certaines géométries d'outil, comme un outil avec un petit rayon, peuvent rendre l'outil plus sensible au broutage.
   2. Conditions de coupe : Des vitesses de coupe élevées, des vitesses d'avance élevées et des profondeurs de coupe élevées peuvent toutes contribuer au broutage.
   3. Conditions de la machine : les composants de la machine desserrés ou usés peuvent entraîner des vibrations susceptibles de provoquer des broutages.
   4. Propriétés de la pièce : Les matériaux de pièce durs ou cassants peuvent être plus sujets au broutage que les matériaux plus tendres.

Pour réduire ou éliminer le bavardage auto-excité, les stratégies suivantes peuvent être utilisées :

1. 1. Réduire la vitesse de coupe et l'avance
   2. Utilisez un outil de coupe avec un rayon plus grand
   3. Utiliser un matériau d'outil de coupe plus robuste
   4. Utiliser un liquide de coupe
   5. Utilisez un porte-outil anti-broutage
   6. Utiliser une machine plus stable et robuste
   7. Utiliser un matériau de pièce plus tendre
   8. Utiliser un contrôleur de suppression de bavardage

Le broutage entraîne un mauvais usinage mais aussi des dommages à la machine. Les défauts de broutage dans l'usinage CNC comprennent la déformation de la pièce, une mauvaise précision dimensionnelle, une finition de surface de mauvaise qualité, la rupture d'outil, des problèmes de sécurité, etc. Par conséquent, des contre-mesures urgentes sont nécessaires pour éviter ce défaut.

Comment pouvons-nous garantir Ceci Les défauts d'usinage sont-ils causés par des bavardages ?

Les indications suivantes suggèrent la possibilité de défauts d'usinage causés par le broutage :

• • Une vibration perceptible dans le processus d'usinage avec un bruit rythmique fort.
  • Dégradation de l'état de surface des pièces usinées
  • Dommages aux machines et aux outils
  • Réduire la précision d'usinage.
  • Défauts de surface sur la pièce, tels que rayures ou piqûres.

Prévention

• • Appliquez l'outil avec un angle de coupe positif, ce qui peut empêcher le broutage en réduisant les forces de coupe.
  • Assurez-vous que les fondations de la machine CNC sont stables.
  • Assurez-vous qu'il n'y a pas de relâchement ou de jeu dans la configuration.
  • Maintenir le parfait alignement de l'outil Un outil avec un chanfrein ou un bord arrondi peut réduire le risque de broutage en absorbant les vibrations.

Défauts par écaillage

L'écaillage désigne l'enlèvement de matière de la pièce sous forme de petits éclats ou fragments qui se forment sur le tranchant d'un outil de coupe. Il se produit presque toujours lors de la coupe, mais sa détection précoce est importante, car même les petits éclats chips peut entraîner des arrêts inattendus de la machine et des dommages aux opérations d'usinage CNC.

Les raisons fondamentales des défauts causés par l'écaillage comprennent une résistance insuffisante de l'outil, des forces de coupe élevées, une trajectoire et une géométrie d'outil inappropriées et la dureté de la pièce,

Comment s'assurer que les défauts d'usinage sont causés par l'écaillage ?

Les indications suivantes suggèrent la possibilité de défauts d'usinage causés par l'écaillage.

• Arrêter ou subir fréquemment des temps d'arrêt inattendus du processus d'usinage CNC.
• Une finition de surface rugueuse et inégale avec un aspect terne et satiné.
• Usure excessive des outils de coupe
• Faible productivité ou faible temps de cycle d'usinage.

La prévention:

• Entretenez et affûtez constamment vos outils de coupe et assurez-vous de leur état afin qu'ils puissent produire des coupes propres et sans copeaux.
• Utilisez un outil avec un revêtement dur, tel qu'un diamant ou un carbure.
• Utilisez un outil avec de nombreuses arêtes de coupe. Il répartira uniformément les forces de coupe et réduira la possibilité de défauts d'écaillage.

 

Défaut dû à des bavures excessives

Bavures excessives dans une pièce usinée CNC.

Les bavures font référence aux minuscules saillies ou arêtes vives laissées sur la surface d'une pièce usinée. Ce sont essentiellement les parties saillantes du travail qui ne sont pas coupées et les copeaux sont expulsés. Il n'est pas exagéré de dire que les processus de coupe génèrent toujours des bavures allant de grandes à petites bavures.

Laisser les bavures telles quelles peut causer des problèmes et des blessures dans le processus suivant, c'est pourquoi un traitement qui supprime la génération de bavures et un ébavurage fiable est essentiel.

Un mauvais état de surface est le principal défaut de formation de bavures lors de l'usinage CNC. D'autres défauts incluent la qualité médiocre des produits, l'augmentation des rebuts et des déchets et l'augmentation du temps de production.

Comment garantir les défauts d'usinage causés par des bavures excessives ?

Les indications suivantes suggèrent la possibilité de défauts d’usinage causés par des bavures excessives :

• Bavures visibles sur la surface usinée.
• Surface rugueuse avec beaucoup d'imperfections.
• Mauvais ajustement et fonction
• La sortie de produits défectueux.

Prévention

• Utilisez l'outil de coupe approprié en fonction du matériau que vous usinez.
• Pensez à l'outil d'ébavurage pour éliminer les bavures créées lors de l'usinage.
• Un outil avec un rayon de bec plus long peut empêcher les défauts de bavure.

 

Défauts par le bord construit

Bord bâti (BUE)

L'arête rapportée est un phénomène dans lequel les copeaux adhèrent à la pointe de l'arête de coupe en raison de la pression de coupe élevée et de la chaleur de friction.

Les principales raisons des arêtes rapportées sont des vitesses de coupe et des avances inappropriées, un liquide de refroidissement ou un lubrifiant inapproprié, ainsi que des conditions et une géométrie d'outil médiocres. De plus, certains matériaux sont sujets à des problèmes d'arêtes rapportées, tels que les matériaux ductiles qui sont facilement écrouis. (acier doux, laiton, acier inoxydable, aluminium, etc.), qui ont tendance à générer un bord construit.

Les bords accumulés entraînent un ajustement et une fonction médiocres, une finition de surface rugueuse, des problèmes de sécurité et une imprécision dimensionnelle.

Comment garantir les défauts d'usinage causés par les bords rapportés ?

Les indications suivantes suggèrent la possibilité de défauts d'usinage causés par des arêtes rapportées.

• Broyage de pointe
• La présence visible d'arêtes rapportées sur la pièce.
• Arrêt machine imprévu.
• Mauvais ajustement et fonction

La prévention:

• Utilisez un outil avec une couche d'amortissement ou une géométrie d'amortissement.
• Appliquez des lubrifiants et des liquides de refroidissement appropriés.

 

Conseils pour éviter tous les types de défauts d’usinage CNC.

Étant donné que certaines erreurs courantes peuvent entraîner divers défauts dans les opérations d'usinage CNC, il existe quelques conseils fondamentaux pour éviter ces effets.

Connaître son matériel

Vérifiez toujours que vous utilisez un réglage et un tour appropriés pour le type de métal en question. Considérez les différentes propriétés physiques et mécaniques du matériau de la pièce avant de sélectionner le matériau et la géométrie de l'outil. De plus, appliquez la vitesse de coupe et l'avance appropriées en fonction du type de matériau.

Par exemple, avec des métaux très durs, votre tour peut ne pas être en mesure de travailler, comme c'est le cas avec la fonte. Alors, considérez le modèle et les spécifications de l'équipement avant de programmer.

L'attention et le dévouement de votre équipe sont essentiels en ce moment, mais vous avez également besoin d'un partenaire pour vous aider dans les cas de maintenance prédictive, préventive ou corrective.

Recoupez les instructions numériques

Lors de la saisie du code, l'erreur la plus courante avec l'usinage CNC est une simple erreur d'orthographe ou de syntaxe. Bien que la plupart des tours modernes aient des mécanismes qui empêchent les pannes, un simple détail comme celui-ci peut arrêter toute la chaîne de production, endommageant votre équipement. (10 problèmes courants avec les machines-outils CNC, 2021). Par conséquent, la vérification croisée du G-code est essentielle.

Entretien périodique et préventif des équipements

Il est essentiel d'avoir une équipe de professionnels hautement qualifiés pour les réparations et l'entretien de votre machine CNC. Maintenir à jour la maintenance périodique et planifiée, y compris les services qui améliorent les performances de l'équipement, tels que :

• Lubrification des pièces mobiles
• Vérification et remplissage des niveaux de liquide
• Extraction ou remplacement des filtres.

 

résumer

Les contre-mesures contre les défauts d'usinage ne se limitent pas à l'ingéniosité sur site. Acquérir un large éventail de connaissances, des matériaux métalliques aux caractéristiques des outils, et prendre des contre-mesures.

Chez Prolean, nos experts CNC possèdent de nombreuses années d'expérience en usinage CNC. Ils savent précisément comment éviter les défauts d'usinage. Ainsi, les délais et la qualité des pièces sont garantis. 

Si vous en cherchez Service d'usinage CNC pour votre projet, n'hésitez pas à contactez-nous.. Nous recevrons votre plan de production et votre devis en quelques heures.

 

Les Questions

Quelle est la durée de vie d'une CNC ?

Avec un entretien adéquat, les machines CNC durent généralement de 10 à 15 ans, même si les modèles haut de gamme peuvent dépasser 20 ans. La fréquence d'utilisation, la charge de travail et les calendriers d'entretien ont un impact significatif sur leur durée de vie.

Quelle est la maintenance de base d'une machine CNC ?

L'entretien de base des CNC comprend le nettoyage quotidien, la lubrification des pièces mobiles, la vérification des niveaux de liquide, le serrage des composants desserrés et l'inspection de l'usure des outils pour éviter les pannes et garantir la précision.

Comparaison des coûts d'usinage CNC ? 

Les coûts d'usinage CNC varient selon le matériau, la complexité de la conception et la quantité. L'aluminium est moins cher que le titane ; les machines 3 axes sont plus abordables que les 5 axes. La CNC est rentable pour les prototypes et la production en série.

Comment résoudre les défauts d'usinage CNC ?

Les défauts de la CNC peuvent être résolus en optimisant les trajectoires d'outils, en utilisant des outils tranchants, en maintenant des vitesses d'avance appropriées et en garantissant un étalonnage. Des inspections régulières et la formation des opérateurs contribuent également à réduire les erreurs d'usinage.

Quelles sont les causes les plus courantes de défauts d'usinage CNC ?

Les causes les plus courantes des défauts d'usinage CNC incluent la complexité du modèle CAO, une mauvaise disposition des outils, des conditions d'usinage inappropriées, l'expertise de l'opérateur et une mauvaise manipulation.

Quels sont les défauts d'usinage CNC les plus courants ?

Il existe plusieurs défauts d'usinage CNC, mais ils peuvent être classés en défauts de copeaux, défauts de broutage, défauts d'écaillage, défauts de bavures et défauts de bord accumulés.

Comment prévenir les défauts courants d'usinage CNC ?

Il peut être prévenu selon le type spécifique de défauts. Cependant, certaines stratégies courantes incluent la prise en compte des propriétés des matériaux, le code G correct, la maintenance périodique et préventive de l'équipement et les variables d'usinage appropriées.