Le terme CNC signifie « commande numérique par ordinateur » et l'usinage CNC est défini comme un processus de fabrication soustractif qui utilise généralement le contrôle informatique et des machines-outils pour retirer des couches de matériau d'une pièce en stock (appelée ébauche ou pièce) et produire une pièce personnalisée. pièce conçue.
Le processus fonctionne sur une variété de matériaux, notamment le métal, le plastique, le bois, le verre, la mousse et les composites, et a des applications dans diverses industries, telles que l'usinage CNC de grande taille et la finition CNC de pièces aérospatiales.
Caractéristiques de l'usinage CNC
01. Haut degré d’automatisation et très haute efficacité de production. À l'exception du serrage des pièces brutes, toutes les autres procédures de traitement peuvent être réalisées par des machines-outils CNC. Associé au chargement et au déchargement automatiques, il s'agit d'un élément de base d'une usine sans personnel.
Le traitement CNC réduit le travail de l'opérateur, améliore les conditions de travail, élimine le marquage, le serrage et le positionnement multiples, l'inspection et d'autres processus et opérations auxiliaires, et améliore efficacement l'efficacité de la production.
02. Adaptabilité aux objets de traitement CNC. Lors du changement d'objet à traiter, en plus du changement d'outil et de la résolution de la méthode de serrage du flan, seule une reprogrammation est requise sans autres ajustements compliqués, ce qui raccourcit le cycle de préparation de la production.
03. Haute précision de traitement et qualité stable. La précision dimensionnelle du traitement est comprise entre d0,005 et 0,01 mm, ce qui n'est pas affecté par la complexité des pièces, car la plupart des opérations sont automatiquement effectuées par la machine. Par conséquent, la taille des pièces du lot est augmentée et des dispositifs de détection de position sont également utilisés sur les machines-outils à commande de précision. , améliorant encore la précision de l'usinage CNC de précision.
04. Le traitement CNC a deux caractéristiques principales : premièrement, il peut améliorer considérablement la précision du traitement, y compris la précision de la qualité du traitement et la précision des erreurs de temps de traitement ; Deuxièmement, la répétabilité de la qualité du traitement peut stabiliser la qualité du traitement et maintenir la qualité des pièces traitées.
Technologie d'usinage CNC et champ d'application :
Différentes méthodes de traitement peuvent être sélectionnées en fonction du matériau et des exigences de la pièce à usiner. Comprendre les méthodes d'usinage courantes et leur champ d'application peut nous permettre de trouver la méthode de traitement des pièces la plus adaptée.
Tournant
La méthode de traitement des pièces à l'aide de tours est collectivement appelée tournage. À l'aide d'outils de tournage de formage, des surfaces courbes en rotation peuvent également être traitées lors de l'avance transversale. Le tournage peut également traiter des surfaces filetées, des plans d'extrémité, des arbres excentriques, etc.
La précision de tournage est généralement IT11-IT6 et la rugosité de la surface est de 12,5 à 0,8 μm. Lors du tournage fin, il peut atteindre IT6-IT5 et la rugosité peut atteindre 0,4-0,1 μm. La productivité du traitement de tournage est élevée, le processus de coupe est relativement fluide et les outils sont relativement simples.
Champ d'application : perçage de trous centraux, perçage, alésage, taraudage, tournage cylindrique, alésage, tournage de faces d'extrémité, tournage de rainures, tournage de surfaces formées, tournage de surfaces coniques, moletage et tournage de filetage.
Fraisage
Le fraisage est une méthode d'utilisation d'un outil rotatif à plusieurs tranchants (fraise) sur une fraiseuse pour traiter la pièce. Le principal mouvement de coupe est la rotation de l’outil. Selon que la direction principale de la vitesse de déplacement pendant le fraisage est identique ou opposée à la direction d'alimentation de la pièce, elle est divisée en fraisage descendant et fraisage ascendant.
(1) Fraisage vers le bas
La composante horizontale de la force de fraisage est la même que la direction d'avance de la pièce. Il y a généralement un espace entre la vis d'alimentation de la table à pièces et l'écrou fixe. Par conséquent, la force de coupe peut facilement faire avancer ensemble la pièce et la table de travail, provoquant une augmentation soudaine de la vitesse d'avance. Augmente, provoquant des couteaux.
(2) Contre-fraisage
Cela peut éviter le phénomène de mouvement qui se produit lors du fraisage. Lors du fraisage ascendant, l'épaisseur de coupe augmente progressivement à partir de zéro, de sorte que l'arête de coupe commence à subir une étape de compression et de glissement sur la surface usinée durcie par la coupe, accélérant ainsi l'usure de l'outil.
Champ d'application : fraisage plan, fraisage étagé, fraisage de rainures, fraisage de surfaces de formage, fraisage de rainures en spirale, fraisage d'engrenages, découpe.
Rabotage
Le traitement de rabotage fait généralement référence à une méthode de traitement qui utilise une raboteuse pour effectuer un mouvement linéaire alternatif par rapport à la pièce sur une raboteuse afin d'éliminer l'excès de matériau.
La précision de rabotage peut généralement atteindre IT8-IT7, la rugosité de surface est de Ra6,3 à 1,6 μm, la planéité de rabotage peut atteindre 0,02/1 000 et la rugosité de surface est de 0,8 à 0,4 μm, ce qui est supérieur pour le traitement de grandes pièces moulées.
Champ d'application : rabotage de surfaces planes, rabotage de surfaces verticales, rabotage de surfaces de marche, rabotage de rainures à angle droit, rabotage de biseaux, rabotage de rainures en queue d'aronde, rabotage de rainures en forme de D, rabotage de rainures en forme de V, rabotage de surfaces courbes, rabotage de rainures en forme de D, rabotage de rainures en forme de V, rabotage de surfaces courbes, rabotage de rainures dans les trous. crémaillères de rabotage, rabotage de surfaces composites
Affûtage
Le meulage est une méthode de coupe de la surface de la pièce sur une meuleuse utilisant une meule artificielle de haute dureté (meule) comme outil. Le mouvement principal est la rotation de la meule.
La précision de meulage peut atteindre IT6-IT4 et la rugosité de surface Ra peut atteindre 1,25-0,01 μm, voire 0,1-0,008 μm. Une autre caractéristique du meulage est qu'il peut traiter des matériaux métalliques durcis, qui appartiennent au domaine de la finition, il est donc souvent utilisé comme étape de traitement finale. Selon différentes fonctions, le meulage peut également être divisé en meulage cylindrique, meulage de trous internes, meulage plat, etc.
Champ d'application : meulage cylindrique, meulage cylindrique interne, meulage de surface, meulage de forme, meulage de filetage, meulage d'engrenages.
Forage
Le processus de traitement de divers trous internes sur une perceuse est appelé perçage et constitue la méthode de traitement de trous la plus courante.
La précision du perçage est faible, généralement IT12~IT11, et la rugosité de la surface est généralement Ra5,0~6,3um. Après perçage, l'agrandissement et l'alésage sont souvent utilisés pour la semi-finition et la finition. La précision du traitement d'alésage est généralement IT9-IT6 et la rugosité de surface est Ra1,6-0,4 μm.
Champ d'application : perçage, alésage, alésage, taraudage, trous de strontium, surfaces de grattage.
Traitement ennuyeux
Le traitement par alésage est une méthode de traitement qui utilise une aléseuse pour agrandir le diamètre des trous existants et améliorer la qualité. Le traitement de l'alésage est principalement basé sur le mouvement de rotation de l'outil d'alésage.
La précision du traitement de l'alésage est élevée, généralement IT9-IT7, et la rugosité de la surface est de Ra6,3-0,8 mm, mais l'efficacité de production du traitement de l'alésage est faible.
Champ d'application : traitement des trous de haute précision, finition de plusieurs trous.
Traitement de la surface des dents
Les méthodes de traitement de la surface des dents d’engrenage peuvent être divisées en deux catégories : la méthode de formage et la méthode de génération.
La machine-outil utilisée pour traiter la surface de la dent par le procédé de formage est généralement une fraiseuse ordinaire, et l'outil est une fraise de formage, qui nécessite deux mouvements de formage simples : un mouvement de rotation et un mouvement linéaire de l'outil. Les machines-outils couramment utilisées pour traiter les surfaces des dents par la méthode de génération sont les machines à tailler les engrenages, les machines à façonner les engrenages, etc.
Champ d'application : engrenages, etc.
Traitement de surfaces complexes
La découpe de surfaces courbes tridimensionnelles utilise principalement des méthodes de fraisage par copie et de fraisage CNC ou des méthodes de traitement spéciales.
Domaine d'application : composants avec surfaces courbes complexes
GED
L'usinage par électroérosion utilise la température élevée générée par la décharge d'étincelle instantanée entre l'électrode de l'outil et l'électrode de la pièce à usiner pour éroder le matériau de surface de la pièce afin de réaliser l'usinage.
Champ d'application :
① Traitement de matériaux conducteurs durs, cassants, résistants, mous et à point de fusion élevé ;
②Traitement de matériaux semi-conducteurs et de matériaux non conducteurs ;
③Traitement de divers types de trous, trous incurvés et micro-trous ;
④Traitement de diverses cavités à surface incurvée tridimensionnelle, telles que les chambres de moulage des moules de forgeage, des moules de moulage sous pression et des moules en plastique ;
⑤ Utilisé pour couper, couper, renforcer la surface, graver, imprimer des plaques signalétiques et des marquages, etc.
Usinage électrochimique
L'usinage électrochimique est une méthode qui utilise le principe électrochimique de dissolution anodique du métal dans l'électrolyte pour façonner la pièce.
La pièce est connectée au pôle positif de l'alimentation CC, l'outil est connecté au pôle négatif et un petit espace (0,1 mm ~ 0,8 mm) est maintenu entre les deux pôles. L'électrolyte avec une certaine pression (0,5 MPa ~ 2,5 MPa) circule à travers l'espace entre les deux pôles à grande vitesse (15 m/s ~ 60 m/s).
Champ d'application : traitement de trous, cavités, profils complexes, trous profonds de petit diamètre, rayures, ébavurage, gravure, etc.
traitement laser
Le traitement laser de la pièce est complété par une machine de traitement laser. Les machines de traitement laser comprennent généralement des lasers, des alimentations électriques, des systèmes optiques et des systèmes mécaniques.
Champ d'application : matrices de tréfilage diamantées, roulements de pierres précieuses de montre, peaux poreuses de feuilles de poinçonnage divergentes refroidies par air, traitement de petits trous d'injecteurs de moteur, pales de moteur d'avion, etc., et découpe de divers matériaux métalliques et matériaux non métalliques.
Traitement par ultrasons
L'usinage par ultrasons est une méthode qui utilise une vibration à fréquence ultrasonique (16 KHz ~ 25 KHz) de la face d'extrémité de l'outil pour impacter les abrasifs en suspension dans le fluide de travail, et les particules abrasives impactent et polissent la surface de la pièce pour traiter la pièce.
Champ d'application : matériaux difficiles à couper
Principales industries d'application
Généralement, les pièces traitées par CNC ont une haute précision, de sorte que les pièces traitées par CNC sont principalement utilisées dans les industries suivantes :
Aérospatial
L'aérospatiale nécessite des composants d'une grande précision et répétabilité, notamment les aubes de turbine des moteurs, les outils utilisés pour fabriquer d'autres composants et même les chambres de combustion utilisées dans les moteurs de fusée.
Construction automobile et de machines
L'industrie automobile nécessite la fabrication de moules de haute précision pour le moulage de composants (tels que les supports de moteur) ou l'usinage de composants à haute tolérance (tels que les pistons). La machine de type portique coule des modules en argile qui sont utilisés dans la phase de conception de la voiture.
Industrie militaire
L'industrie militaire utilise des composants de haute précision avec des exigences de tolérance strictes, notamment des composants de missiles, des canons d'armes à feu, etc. Tous les composants usinés dans l'industrie militaire bénéficient de la précision et de la vitesse des machines CNC.
médical
Les dispositifs médicaux implantables sont souvent conçus pour épouser la forme des organes humains et doivent être fabriqués à partir d’alliages avancés. Puisqu’aucune machine manuelle n’est capable de produire de telles formes, les machines CNC deviennent une nécessité.
énergie
L'industrie énergétique couvre tous les domaines de l'ingénierie, des turbines à vapeur aux technologies de pointe telles que la fusion nucléaire. Les turbines à vapeur nécessitent des aubes de turbine de haute précision pour maintenir l'équilibre de la turbine. La forme de la cavité de suppression du plasma R&D dans la fusion nucléaire est très complexe, constituée de matériaux avancés et nécessite le support de machines CNC.
Le traitement mécanique s'est développé jusqu'à aujourd'hui et, suite à l'amélioration des exigences du marché, diverses techniques de traitement ont été développées. Lorsque vous choisissez un processus d'usinage, vous pouvez prendre en compte de nombreux aspects : notamment la forme de la surface de la pièce, la précision dimensionnelle, la précision de la position, la rugosité de la surface, etc.
Ce n'est qu'en choisissant le processus le plus approprié que nous pouvons garantir la qualité et l'efficacité du traitement de la pièce avec un investissement minimum et maximiser les bénéfices générés.
Heure de publication : 18 janvier 2024