Serrage CNC dans l'usinage : un guide complet pour vous

Dans le monde de la fabrication, porte-pièce CNC Le terme « serrage » désigne la technique consistant à immobiliser une pièce contre les forces générées lors des opérations d'usinage. Il s'agit d'un aspect crucial du processus d'usinage, car il influence directement la qualité, la précision et l'efficacité du produit fini. En usinage CNC, le serrage de la pièce consiste à utiliser divers dispositifs et méthodes pour maintenir la pièce dans une position et une orientation fixes pendant l'usinage. Un réglage correct du serrage garantit que la pièce ne bouge ni ne se déforme pendant l'usinage, ce qui permet d'obtenir des pièces précises et homogènes.

Cet article fournit un guide complet sur le maintien de la pièce, couvrant différentes méthodes, configurations, solutions et considérations.

 

Qu’est-ce que le maintien en usinage ?

Support de travail CNC

Le maintien de la pièce est un aspect fondamental de l'usinage CNC qui consiste à sécuriser une pièce dans une position et une orientation fixes pendant le processus d'usinage. Il englobe une variété de méthodes et de dispositifs utilisés pour maintenir, serrer ou fixer une pièce, empêchant tout mouvement ou déformation pendant les opérations d'usinage. Le but ultime du maintien de la pièce est de maintenir la stabilité, l'orientation et la position de la pièce pour garantir que le produit fini est exact, précis et cohérent.

La sécurisation de la pièce est de la plus haute importance car tout mouvement ou déformation peut entraîner des imprécisions, des incohérences, voire des dommages à la pièce ou à l'outil de coupe. Il est important de noter que le maintien du travail n'est pas une approche universelle. Différentes pièces, matériaux et opérations d'usinage nécessitent différentes méthodes et dispositifs de maintien de la pièce. Par conséquent, la sélection de la méthode et du dispositif de maintien de pièce appropriés est cruciale pour le succès de l’opération d’usinage.

porte-pièce CNC dans l'usinage implique les éléments clés suivants :

• Force de serrage: Il s'agit de la force appliquée à la pièce pour la maintenir en place pendant les opérations d'usinage. La force appliquée à la pièce pendant l'usinage doit être optimisée en fonction de la dureté du matériau, de l'opération d'usinage et du risque de déformation. Une force de serrage insuffisante peut entraîner un déplacement de la pièce, tandis qu'une force excessive peut provoquer une déformation ou endommager la pièce et le dispositif de serrage.
• Technique: Désigne les mécanismes ou dispositifs qui empêchent la déflexion ou la flexion de la pièce pendant l'usinage. Il peut s'agir de positionneurs, de supports ou de patins qui stabilisent la pièce pendant que la force de serrage la maintient fermement en position. Le soutien peut être fourni à l’aide de divers dispositifs, tels que des supports, des appuis ou des fixations.
• Lieu : Il fait référence au positionnement de la pièce dans le dispositif de maintien de la pièce. Un emplacement correct garantit que la pièce est correctement orientée et alignée avec l'outil de coupe et le système de coordonnées de la machine CNC.
• La stabilité: Il fait référence à la stabilité de la pièce lors des opérations d’usinage. Une bonne stabilité garantit que la pièce ne vibre pas, ne bouge pas ou ne se déforme pas pendant l'usinage.

 

Quelle est l'importance du maintien au travail ?

Serrage de la pièce dans une fraiseuse CNC

Le serrage des pièces est l’un des aspects les plus critiques des processus d’usinage et de fabrication CNC en général. Il s'agit de la méthode utilisée pour maintenir la pièce en place pendant l'usinage. L'importance du système de serrage CNC est indéniable. car cela a un impact direct sur la qualité du produit fini, l'efficacité du processus d'usinage et la sécurité des opérations. Voici quelques-unes des principales raisons pour lesquelles le serrage des pièces est si important :

1. Exactitude et précision

Solutions de serrage de pièces de fraisage CNC appropriées Assurez-vous que la pièce est bien maintenue et ne bouge pas pendant l'usinage. Ceci est crucial pour obtenir un haut niveau de précision et d'exactitude du produit fini. Tout mouvement de la pièce pendant l'usinage peut entraîner des imprécisions et des irrégularités dans le produit final. De plus, la pièce doit être correctement alignée avec l'outil de coupe et le système de coordonnées de la machine CNC. Un serrage adéquat garantit un alignement et une orientation corrects de la pièce, essentiels pour obtenir les dimensions et tolérances souhaitées du produit fini.

2. Cohérence et répétabilité

Dans la production de masse, il est essentiel de produire des pièces de manière cohérente et reproductible. Un bon maintien de la pièce garantit que chaque pièce est maintenue dans la même position et orientation pendant l'usinage. Cela garantit que chaque pièce est usinée de manière cohérente et reproductible, ce qui est crucial pour maintenir les normes de contrôle qualité et répondre aux spécifications des clients.

3. Efficacité et productivité

Un bon maintien de la pièce permet des paramètres d'usinage plus agressifs, tels que des vitesses d'avance plus élevées et des coupes plus profondes, ce qui peut conduire à des temps de cycle plus courts et à une productivité accrue. De plus, un bon maintien de la pièce réduit le besoin d'opérations secondaires et de réglages manuels, ce qui peut encore augmenter l'efficacité et la productivité.

4. Durée de vie de l'outil

Un bon maintien de la pièce garantit que les forces de coupe sont réparties uniformément sur la pièce et sur l'outil de coupe. Cela aide à minimiser les vibrations et à réduire bavardage d'outils, ce qui peut entraîner une usure prématurée et une casse de l'outil. De plus, un bon maintien de la pièce garantit que l'outil de coupe est correctement aligné avec la pièce à usiner, ce qui est essentiel pour maximiser la durée de vie de l'outil et obtenir des performances de coupe optimales.

5. sécurité

Un bon maintien de la pièce garantit que la pièce est solidement serrée et ne bouge pas pendant l'usinage. Ceci est crucial pour garantir la sécurité de l’opérateur et prévenir les accidents et les blessures. Tout mouvement de la pièce pendant l'usinage peut entraîner des conséquences catastrophiques, telles que des dommages à la machine, à l'outil de coupe ou à la pièce elle-même.

 

Différents types de dispositifs de serrage

Solutions de serrage CNC sont des outils essentiels utilisés dans l'usinage CNC et d'autres processus de fabrication pour maintenir, serrer ou fixer une pièce en toute sécurité pendant les opérations d'usinage.

Il existe différents types de Dispositifs de serrage CNC Différents types de dispositifs de serrage sont disponibles, chacun étant conçu pour des pièces, des matériaux et des opérations d'usinage spécifiques. Voici quelques-uns des types de dispositifs de serrage les plus courants :

• Étaux

Étau CNC Compect

Les étaux sont l'un des outils de serrage les plus courants utilisés en usinage CNC. Ils sont constitués de deux mâchoires, l'une fixe et l'autre mobile, qui maintiennent fermement la pièce en place. Il existe différents types d'étaux, tels que les étaux d'établi, les étaux de machine et les étaux autocentrants, chacun étant conçu pour des applications spécifiques.

• Mandrins

Mandrin de tour

Les mandrins sont utilisés pour maintenir solidement en place des pièces rondes ou cylindriques pendant les opérations d'usinage. Ils sont constitués de mâchoires qui saisissent la pièce de l'extérieur ou de l'intérieur. Il existe différents types de mandrins, tels que les mandrins à trois mors, les mandrins à quatre mors et les mandrins à pinces, chacun étant conçu pour des applications spécifiques.

• Pinces

Système de serrage mécanique CNC

Les serre-joints servent à maintenir fermement la pièce en appliquant une force sur des zones spécifiques, comme les bords ou les surfaces, et peuvent être réglés pour exercer différents degrés de pression. Il existe différents types de serre-joints, tels que les serre-joints à sangle, les serre-joints de bord et les serre-joints à genouillère, chacun étant conçu pour des applications spécifiques.

• Agencements

Montage CNC

Les montages sont des dispositifs de serrage conçus pour maintenir fermement une pièce en place, souvent alignée et orientée pour des opérations d'usinage spécifiques. Ils peuvent être fabriqués sur mesure ou standardisés pour une variété de pièces. Ils permettent de maintenir la pièce en place, correctement alignée et orientée pendant les opérations d'usinage. Les montages peuvent être conçus pour une large gamme d'applications, telles que le fraisage, le tournage, la rectification et le soudage.

• Jigs

Jigs sont similaires aux montages, mais ils guident également l'outil de coupe lors des opérations d'usinage. Ils sont utilisés pour maintenir la pièce solidement en place et correctement alignée et orientée, tout en guidant également l'outil de coupe le long d'une trajectoire prédéfinie. Les gabarits peuvent être conçus pour une large gamme d'applications, telles que le perçage, l'alésage et l'alésage.

• Pinces

Les pinces sont utilisées pour maintenir solidement en place des pièces petites ou fines pendant les opérations d'usinage. Ils se composent d'une coque extérieure conique et d'un ensemble de fentes qui permettent à la pince de se contracter et de saisir la pièce en toute sécurité. Les pinces sont couramment utilisées dans les fraiseuses et les tours.

• Mandrins

Les mandrins servent à maintenir fermement en place des pièces rondes ou cylindriques de l'intérieur pendant les opérations d'usinage. Ils sont constitués d'une tige insérée dans la pièce et élargie pour la saisir fermement de l'intérieur. Les mandrins sont couramment utilisés pour les opérations de tournage, de rectification et de rodage.

• Palettes

Les palettes sont utilisées dans les environnements d'usinage automatisé pour maintenir fermement plusieurs pièces en place. Elles font souvent partie d'un système de fixation permettant l'usinage simultané de plusieurs pièces, améliorant ainsi l'efficacité des opérations à grande échelle. Elles sont constituées d'une surface plane dotée de dispositifs de positionnement et de serrage permettant de maintenir plusieurs pièces dans une position et une orientation fixes. Les palettes sont couramment utilisées pour les opérations de fraisage, de perçage et de taraudage.

 

Configuration du serrage : quelles sont les étapes ?

La configuration des systèmes de serrage CNC Il s'agit d'un aspect crucial du processus d'usinage. Il s'agit de sélectionner le dispositif de serrage approprié et de le configurer correctement pour maintenir la pièce pendant les opérations. Un réglage correct du dispositif de serrage garantit un maintien sûr, un alignement et une orientation corrects de la pièce pour obtenir la précision d'usinage souhaitée.

Étape 1 : Sélection du dispositif de maintien de la pièce

La première étape du processus de configuration du dispositif de serrage consiste à sélectionner le dispositif approprié. Dispositifs de serrage CNC pour l'opération d'usinage spécifique. Le choix dépend de divers facteurs, notamment la taille et la forme de la pièce, l’opération d’usinage à effectuer et le niveau de précision requis.

Étau et accessoires

Les étaux sont couramment utilisés pour maintenir des pièces de différentes géométries, y compris des surfaces planes, rondes ou irrégulières.Les mandrins servent à maintenir des pièces rondes ou cylindriques. Les brides de serrage sont adaptées aux pièces nécessitant une pression sur leur surface, tandis que les montages et les gabarits sont fabriqués sur mesure pour des pièces ou des opérations spécifiques.

Étape 2 : Alignement et orientation

Après avoir sélectionné le dispositif de maintien de la pièce approprié, l'étape suivante consiste à aligner et orienter correctement la pièce. Il s'agit de positionner la pièce dans le dispositif de maintien de la pièce de manière à ce que ses surfaces usinées soient alignées avec les axes de la machine-outil. Un alignement et une orientation corrects sont cruciaux pour obtenir la précision d'usinage souhaitée et empêcher la déviation de l'outil ou la déformation de la pièce.

Étape 3 : Serrage

Le serrage est le processus de fixation de la pièce dans le dispositif de maintien de la pièce. Il est essentiel d’appliquer la bonne force de serrage pour maintenir la pièce en toute sécurité sans provoquer de déformation. Une force de serrage excessive peut entraîner une déformation de la pièce, tandis qu'une force de serrage insuffisante peut entraîner un déplacement de la pièce pendant l'usinage. Par conséquent, il est crucial de déterminer la force de serrage appropriée requise pour l’opération d’usinage spécifique.

Étape 4: vérification

Après avoir serré la pièce, il est essentiel de vérifier qu'elle est correctement alignée, orientée et bien maintenue dans le dispositif de maintien de la pièce. Cela peut être fait à l'aide de diverses méthodes, telles que des indicateurs à cadran, des détecteurs de bords ou des systèmes de sondage. La vérification garantit que la pièce est correctement réglée et prête pour l'usinage.

Étape 5 : Ajustement

Pendant le processus d'usinage, il peut être nécessaire de procéder à des ajustements de la configuration du serrage de la pièce. Par exemple, la pièce à usiner peut devoir être repositionnée ou réorientée pour accéder à différentes surfaces ou caractéristiques. Il est essentiel d'effectuer ces réglages avec soin pour maintenir la précision d'usinage souhaitée et éviter d'endommager la pièce ou la machine-outil.

Facteurs à considérer pour une bonne tenue du travail

Le bon maintien de la pièce implique de sélectionner le dispositif approprié, de positionner correctement la pièce et de la fixer fermement. Voici quelques considérations clés pour la configuration du porte-pièce :

• Géométrie de la pièce : La géométrie de la pièce joue un rôle important dans le choix de la pièce appropriée. Dispositifs de serrage CNCPar exemple, les étaux conviennent pour maintenir des pièces rectangulaires ou carrées, tandis que les mandrins sont utilisés pour maintenir des pièces rondes ou cylindriques.
• Forces d'usinage : Les forces générées lors du processus d'usinage doivent être prises en compte lors de la mise en place du dispositif de serrage de la pièce. Il est essentiel de s'assurer que le dispositif de serrage de la pièce puisse résister aux forces d'usinage et fixer fermement la pièce à usiner.
• Accessibilité: Il est essentiel de s'assurer que le dispositif de maintien de la pièce n'obstrue pas l'outil de coupe ni ne gêne les opérations d'usinage. Une bonne accessibilité est cruciale pour obtenir des résultats précis et cohérents.

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Quelles sont les différentes méthodes de maintien du travail ?

La méthode de maintien de la pièce choisie peut avoir un impact direct sur l'exactitude, la précision et le succès global de l'opération d'usinage. Différentes méthodes de maintien de la pièce conviennent à différentes applications et le choix de la méthode dépend de divers facteurs tels que la taille et la forme de la pièce, l'opération d'usinage effectuée et le niveau de précision requis. Voici quelques méthodes de serrage courantes et leurs applications.

• Serrage mécanique

Exemple de serrage mécanique

Le serrage mécanique est le plus courant Dispositif de serrage de fraiseuse CNC Méthode utilisée dans les opérations d'usinage. Elle consiste à utiliser des dispositifs mécaniques tels que des étaux, des mandrins et des brides pour maintenir la pièce en place. Le serrage mécanique convient à une large gamme d'applications et de tailles et formes de pièces. Cependant, il est essentiel d'appliquer la force de serrage adéquate pour maintenir la pièce fermement sans provoquer de déformation.

• Serrage magnétique

Serrage magnétique

Le serrage magnétique consiste à utiliser des mandrins ou des plaques magnétiques pour maintenir la pièce en place, principalement pour les matériaux ferreux. La force magnétique générée par le mandrin ou la plaque assure une force de serrage uniforme sur toute la surface de la pièce.

Les mandrins magnétiques sont couramment utilisés pour les opérations de fraisage et de rectification plane, même s'ils n'offrent pas toujours la précision requise pour les applications de rectification fine. Ils offrent des temps de réglage rapides et une force de serrage uniforme sur toute la surface de la pièce.

• Support de travail sous vide

Serrage sous vide pour petites pièces

Le serrage par le vide utilise des mandrins ou des tables à vide pour maintenir les pièces fermement en place. Cette méthode est particulièrement efficace pour les pièces plates ou fines, notamment celles en matériaux non ferreux ou amagnétiques. Elle offre une force de serrage uniforme sur toute la surface, ce qui la rend idéale pour des applications telles que le fraisage, le perçage et le meulage. Cependant, le serrage par le vide est moins efficace pour les pièces lourdes ou épaisses.

• Serrage hydraulique

Le serrage hydraulique implique l'utilisation de pinces ou d'étaux hydrauliques pour maintenir la pièce en place. La pièce à usiner est maintenue en place par la pression hydraulique générée par la pince ou l'étau.

Le serrage hydraulique convient à une large gamme d’applications et de tailles et formes de pièces. Il fournit une force de serrage uniforme sur toute la surface de la pièce et offre des temps de configuration rapides.

• Serrage pneumatique

Le serrage pneumatique utilise la pression d'air pour maintenir la pièce en place. Ce système est particulièrement avantageux pour les applications à grande vitesse et à volume élevé, nécessitant un chargement et un déchargement rapides. Le serrage pneumatique convient à une grande variété de tailles et de formes de pièces, mais il peut ne pas fournir la force de serrage requise pour les matériaux plus lourds ou plus rigides.

• Luminaire personnalisé

Le montage sur mesure implique la conception et la fabrication de dispositifs ou de gabarits sur mesure pour maintenir la pièce en toute sécurité pendant l'usinage. Il est particulièrement utile pour les pièces complexes et irrégulières, les productions en grande série ou les opérations exigeant une grande précision, pour lesquelles les dispositifs de serrage standard n'offrent pas toujours la stabilité ou l'efficacité nécessaires.

Tableau : Récapitulatif des méthodes de maintien de la pièce

Méthode de serrage	Description	Convient à
Serrage mécanique	Utiliser des dispositifs mécaniques tels que des étaux, des mandrins et des pinces pour fixer la pièce.	Une large gamme d’applications et de tailles et formes de pièces.
Serrage magnétique	Utiliser des mandrins ou des plaques magnétiques pour fixer la pièce.	Matériaux ferreux, opérations de meulage de surfaces.
Support de travail sous vide	Utiliser des mandrins ou des tables à vide pour fixer la pièce.	Matériaux non ferreux et amagnétiques, opérations de fraisage et de meulage.
Serrage hydraulique	Utiliser des pinces ou des étaux hydrauliques pour fixer la pièce.	Une large gamme d’applications et de tailles et formes de pièces.
Serrage pneumatique	Utiliser des pinces pneumatiques ou des étaux pour fixer la pièce.	Une large gamme d’applications et de tailles et formes de pièces.
Luminaire personnalisé	Concevoir et fabriquer des fixations ou des gabarits sur mesure pour maintenir la pièce à usiner.	Pièces complexes aux formes ou surfaces irrégulières.

 

Quelles sont les considérations relatives à la tenue du travail ?

Dans le monde de la fabrication, le maintien de la pièce est une considération cruciale dans le processus d'usinage. Il s’agit de maintenir la pièce en place lors d’opérations telles que le fraisage, le perçage, le meulage et le tournage. Un maintien efficace de la pièce garantit que la pièce ne bouge pas ou ne se déforme pas pendant l'usinage, permettant ainsi des résultats précis et exacts. Plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors de la sélection de la bonne solution de serrage pour une application particulière.

Tableau : Considérations sur la fixation de la pièce de travail

Considération	Description	Implication
Matériau de la pièce	La dureté ou la douceur du matériau de la pièce à usiner.	Les matériaux mous peuvent se déformer sous la pression, nécessitant des forces de serrage plus douces. Les matériaux durs peuvent nécessiter des forces de serrage plus fortes.
Géométrie de la pièce	La forme et la taille de la pièce.	Les formes complexes ou irrégulières peuvent nécessiter des montages ou des gabarits personnalisés. Des formes plus simples et plus régulières peuvent convenir aux pinces ou étaux standard.
Opération d'usinage	Le type d’opération d’usinage en cours.	La solution de maintien de la pièce doit être capable de résister aux efforts exercés lors de l'opération d'usinage.
Exigences de tolérance et de finition de surface	Les tolérances requises et la finition de surface du produit final.	La solution de maintien de la pièce doit garantir l'absence de mouvement de la pièce pendant l'usinage et ne doit pas laisser de traces sur la pièce.
Temps d'installation	Le temps nécessaire à la mise en place de la solution de serrage.	La réduction du temps de configuration est cruciale dans la production à grand volume afin de maximiser l'efficacité et la productivité.
Flexibilité	La capacité d’adapter la solution de serrage aux différentes pièces et opérations d’usinage.	Une solution de serrage flexible peut permettre d'économiser du temps et des coûts en réduisant le besoin de configurations multiples et de dispositifs de serrage.

 

résumer

Le maintien de la pièce est un aspect essentiel du processus d'usinage CNC car il a un impact direct sur la qualité, la précision et l'efficacité du produit fini. Un bon maintien de la pièce garantit que la pièce ne bouge pas ou ne se déforme pas pendant le processus d'usinage, ce qui donne lieu à des pièces précises et cohérentes. Les fabricants doivent prendre en compte divers facteurs, tels que la géométrie de la pièce, le matériau, la taille et le poids, les opérations d'usinage et le coût, lors de la sélection de la méthode et du dispositif de serrage appropriés. En comprenant les principes du serrage et en mettant en œuvre des stratégies de serrage efficaces, les fabricants peuvent optimiser leurs opérations d'usinage CNC et produire des pièces de haute qualité. Chez Prolean, nous fournissons des Services d'usinage CNC à nos clients. Nous comprenons l’importance d’un bon maintien de la pièce et mettons en œuvre des stratégies efficaces pour garantir la plus haute qualité, précision et efficacité dans nos opérations d’usinage. Notre équipe de professionnels qualifiés et nos machines CNC de pointe nous permettent de traiter une large gamme de géométries, de matériaux et de tailles de pièces. Contactez-nous dès aujourd'hui pour en savoir plus sur nos services d'usinage CNC et comment nous pouvons vous aider avec vos besoins de fabrication.

 

FAQ

Qu'est-ce que le maintien de la pièce dans l'usinage CNC ?

Le maintien de la pièce dans l'usinage CNC fait référence à la pratique consistant à sécuriser une pièce contre les forces générées lors des opérations d'usinage. Cela implique l'utilisation de divers dispositifs et méthodes pour maintenir la pièce dans une position et une orientation fixes pendant son usinage.

Pourquoi la tenue de travail est-elle importante ?

Un bon maintien de la pièce est crucial pour obtenir des résultats précis, précis et cohérents dans l'usinage CNC. Il aide à minimiser les vibrations, à réduire les déformations et à garantir que les forces d'usinage sont uniformément réparties sur la pièce.

Quels sont les dispositifs de serrage courants ?

Certains dispositifs de maintien de pièce courants utilisés dans l'usinage CNC comprennent les étaux, les mandrins, les pinces et les fixations.

Quelles sont les principales considérations concernant le maintien de la pièce de travail ?

Certaines considérations clés concernant le serrage de la pièce incluent la géométrie de la pièce, le matériau, la taille et le poids, les opérations d'usinage et le coût.

Quelles sont les solutions de serrage ?

Certaines solutions de serrage comprennent un serrage modulaire, un serrage personnalisé, un serrage mécanique, un serrage sous vide et un serrage magnétique.