Tournage CNC 101 : un guide pour les débutants et les experts

La fabrication de pièces de précision est révolutionnée dans plusieurs secteurs grâce au tournage CNC, un élément essentiel de la fabrication contemporaine. Lorsque vous utilisez un tour CNC, vous intégrez un logiciel pour créer des conceptions complexes de composants. Ce guide vous offrira des informations complètes sur ces processus.

Qu'est-ce que Tournage CNC?

Le tournage CNC est un processus de fabrication qui utilise des outils de coupe pour nuancer un matériau afin de créer des formes uniques. Vous utilisez des programmes informatiques pour guider le processus et garantir que vous disposez des bons composants. Ces programmes sont plus précis que les humains, vous pouvez donc créer des formes complexes très rapidement et facilement.

Lorsque vous utilisez le tournage CNC, vous êtes assuré de la rapidité, de la précision et de la cohérence des produits. Que les composants soient produits pour les industries automobile, aérospatiale, médicale ou électronique, le tournage CNC est à la hauteur.

Tour CNC

Tour CNC

Histoire du tournage CNC

Tout remonte au XVIIIe siècle, probablement même plus loin, avec un certain appareil inventé en 1751. Le but de cet appareil était d'améliorer la précision à l'aide de techniques mécaniques plutôt que artisanales. Cette première version du tour CNC a été le pionnier de l’industrialisation.

Finalement, dans les années 1940, les techniques CNC sont entrées dans les détails. Le tournant de l'évolution du type de machine est considéré comme le début de la machine à commande numérique (NC). Le primat Machines CNC ont jeté les bases et sont devenus des jalons vers de véritables innovations CNC.

Entrons dans les années 1950, la décennie des services de tournage CNC, qui sera l’un des tournants. John T. Parson, pionnier de l'informatique, s'associe au MIT (Massachusetts Institute of Technology) dans le cadre d'un projet de recherche de l'Air Force. L’objectif ici est de créer une technologie plus efficace pour fabriquer des pales d’hélicoptère et des ailes d’avion.

La créativité de Parson a permis la construction de la première fraiseuse CNC expérimentale en 1949. Cette machine utilisait un ordinateur IBM pour dériver les coordonnées et les cartes perforées permettant de contrôler l'axe motorisé. Ce fut une étape cruciale vers les tours CNC que nous voyons aujourd’hui.

En 1952, Dick Kegg et son équipe du MIT ont poursuivi et amélioré le travail de Parsons en construisant la première véritable fraiseuse CNC qui a commencé avec Cincinnati Milacron Hydrotel. Ce n'était pas seulement un accomplissement ; ce fut un moment de transformation fondamental (jeu de mots !) pour l’ensemble du domaine manufacturier.

Il ne s’agit pas seulement de l’histoire racontée par le jeu ; ce seront aussi les souvenirs qui seront créés. Le tournage CNC a aujourd’hui maintenu un processus d’innovation continu. En 1958, lorsque la technologie CNC a obtenu un brevet, les portes du monde commercial étaient grandes ouvertes. Depuis, la robotique et les systèmes informatiques ont grandement amélioré ces machines, les intégrant davantage dans la chaîne de production et réduisant ainsi le travail manuel.

Avantages du processus de réglage CNC

Aiguisez votre précision: Après tout, une vue en plan à l'échelle est la meilleure option pour un travail rapide en cuisine. La précision du tournage CNC est obtenue grâce à l'utilisation d'une programmation informatique, qui garantit que les pièces sont exactement cohérentes. Oui, il n’y a plus de place pour une erreur humaine.

Boostez votre vitesse: Adieu la manivelle ! Lorsque vous utilisez cette méthode, vous pourrez fabriquer des produits plus rapidement. Il continue de fonctionner tout au long de votre programme et produit des composants plus rapidement que vos mains.

Minimiser le gaspillage de matériaux: Faites de votre mieux pour dépenser beaucoup de matériel. Parce qu’ils sont plus précis dans l’enlèvement de matière, vous générerez moins de déchets car ils n’enlèveront que la quantité requise. Moins vous générerez de déchets, plus vous économiserez d’argent.

Tâches répétitives? Automatiser! Adieu à la monotonie ! L’un des aspects les plus fondamentaux du tournage CNC en tant que processus de fabrication soustractif est sa capacité à effectuer facilement des tâches répétitives. Programmez-le une seule fois, et tout ce qui suit consistera à fabriquer des pièces individuelles ayant exactement la même forme avec une précision parfaite.

Déverrouillez les complexités: Vous pouvez développer vos compétences en vous attaquant à des conceptions complexes. Le tournage CNC peut réaliser des géométries complexes sans effort. La capacité de se déplacer dans plusieurs directions offre précision et exactitude, des aspects difficiles à obtenir avec les méthodes manuelles.

Réduire les coûts de main d’œuvre: « embaucher », et « licencier » plus rapidement si nécessaire ! Le tournage CNC élimine non seulement la majorité du processus de main-d'œuvre de la production, mais accélère également l'opération. Il peut y avoir l’équivalent suivant d’économies très importantes :.

Améliorer la cohérence: Saisissez la résolution inégalée ! Le tournage CNC élimine le besoin de produire les produits, minimisant ainsi les variations humaines. Chaque partie sera reproduite en niveaux de gris et sera donc une copie parfaite du design défini.

Polyvalence: La polyvalence du tournage CNC vous donne la possibilité de combiner différents types de matériaux, de formes et de dimensions pour créer divers processus de fabrication. Que vous ayez besoin d'un prototype ou de composants produits en série, le tournage CNC s'adapte à différentes exigences, offrant une polyvalence inégalée par rapport à la plupart des méthodes d'usinage. Il vous donne accès à un certain nombre d'alternatives parmi lesquelles vous pouvez choisir pour vos projets.

Rentabilité: Même si les coûts d'installation initiaux peuvent être plus élevés, à long terme, c'est le tournage CNC qui devient une option rentable. Avec le tournage CNC, moins de matériaux sont gaspillés et moins de travail manuel est nécessaire, ce qui entraîne une baisse des coûts et une rentabilité à long terme.

Efficacité: Vous utiliserez des programmes informatiques en tournage CNC qui, contrairement aux humains, sont plus efficaces dans les productions en termes de temps et de qualité. La rapidité est la clé pour être efficace et garantir des livraisons rapides. Cela peut se produire parce que nous respectons les délais des clients et leurs demandes.

Limitation du tournage en usinage CNC.

La configuration initiale: Au départ, le tournage CNC nécessite des compétences particulières en programmation et un temps de configuration. Même si ses avantages à long terme sont incontestables, le processus de déploiement peut être assez complexe et long.

Entretien: Vous devrez entretenir l'état des équipements de tournage CNC pour assurer son efficacité. La maintenance de routine, y compris les changements d'outils et l'étalonnage de la machine, est obligatoire pour garantir des performances cohérentes et maximiser la durée de vie attendue de l'équipement.

Limites matérielles: La dureté ou la fragilité de certains matériaux peuvent entraîner des difficultés lors du tournage CNC. Vous pourriez être obligé de passer à différents processus d’usinage ou d’introduire des outils spécifiques pour relever de tels défis.

Complexité de la programmation: Les opérations de tournage CNC doivent être programmées correctement après avoir connu les bases de l'usinage et être capable d'utiliser un logiciel informatique. Les principaux défis seront d'écrire ou d'utiliser un programme CNC spécial pour les composants contextuels, qui peut être maîtrisé par des utilisateurs avancés.

Comment fonctionne le tournage CNC

Étape 1 : Modifications de la programmation CNC

Pour commencer, vous devrez transformer votre fichier de conception CAO en programme CNC. Une expérience en programmation n’est pas encore requise. Préparez les dessins 2D de votre conception avant de commencer. Pour convertir ces dessins au format électronique, utilisez SolidWorks ou AutoCAD.

Ouvrez l'application CAM et transférez le fichier CAO. Cet objectif peut être atteint en utilisant des outils logiciels comparables pour produire le dessin au format CAM. Enfin, le programme permet à l'ingénieur de production d'évaluer la fabricabilité du composant.

Étape 2 : Préparation de la machine

En tant que membre de l'équipe de configuration des tours CNC, vous agirez en tant qu'employé qualifié effectuant les tâches détaillées. Suivez scrupuleusement ces étapes :

  • La première étape consiste à mettre la machine hors tension et à assurer la sécurité sur le lieu de travail d'usinage CNC.
  • Fixez fermement la pièce sur le mandrin pour éviter tout incident lors du tournage, car cela est essentiel pour des dimensions précises.
  • Chargez la tourelle à outils avec l'ensemble d'outils requis pour votre type de finition afin d'augmenter la productivité de votre processus.
  • Maintenir la précision des outils et des pièces en les calibrant correctement pour qu'ils correspondent aux spécifications spécifiées.
  • La dernière étape consiste à charger le programme CNC dans l'outil, après quoi l'opération peut commencer.

N'oubliez pas de considérer deux variables vitales : la vitesse de rotation et la vitesse d'avance. Normalement, les grands principes pour un résultat parfait sont déterminés par un machiniste professionnel. Des mesures erronées peuvent entraîner des problèmes avec le bord de la pièce ou l'endommager.

Pour produire une forme préliminaire, choisissez une vitesse de tournage plus faible et une avance plus élevée. D’un autre côté, une vitesse de tournage élevée associée à une faible avance sont idéales pour une haute précision ainsi qu’une tolérance serrée.

· Étape 3 : Fabrication.

Cette pièce tournée CNC constitue la dernière phase de la fabrication globale et correspond au moment où vous lui donnez réellement vie. Vous disposez d’un pool de variétés d’exploitation soigneusement sélectionnées pour vous offrir un résultat durable. La complexité de votre pièce déterminera le nombre de cycles nécessaires.

Le calcul du temps de cycle est essentiel pour l'estimation des coûts, notamment le temps de chargement, le temps de découpe et le temps d'inactivité. L'utilisation du matériau, qu'il soit plastique ou métal, contribue de manière significative à l'efficacité et à la finition de fin de projet de la pièce finale.

Organigramme d'usinage CNC

Organigramme d'usinage CNC

Opérations courantes de tournage CNC

1. Opérations extérieures

Tournage dur

Vous rencontrerez souvent du tournage difficile, c'est-à-dire l'usinage complexe de matériaux durcis utilisant des tolérances étroites. Au cours de ce processus, le traitement thermique est éliminé, ce qui entraîne des temps de production plus courts et des coûts moindres.

Virage droit

Obtenez une cohérence grâce au tournage droit pour donner des diamètres identiques aux pièces composées et marcher sur toute leur longueur. Il s'agit d'une fonction de coupe latérale de base très importante et très utile pour générer des arbres longs, de petites broches et d'autres composants sphériques.

Tournage conique

Créez des surfaces coniques de précision en douceur en utilisant la technique de tournage conique, dans laquelle le diamètre extérieur et le diamètre intérieur de la pièce peuvent varier sur sa longueur. Les tâches de formation et d'assemblage de pièces coniques nécessitent cette opération.

Orienté vers

Le parement peut être utilisé pour créer des surfaces planes aux deux extrémités de pièces cylindriques, ce qui se traduit par une circularité, une douceur et une précision. Il s'agit de l'étape suivante du processus d'usinage, après quoi a lieu la découpe, le détourage, le polissage ou le soudage de la pièce.

Rainurage

Utilisez des rainures pour réaliser des canaux ou des rainures en forme de V ou en forme de C le long de l'axe de la pièce donnée afin de maintenir les joints, clés et autres au bon endroit. Cette opération optimise considérablement la durée de vie du composant en augmentant ses performances et son champ d'application.

Séparation

Enfin, c'est grâce au tronçonnage que l'on peut retirer la partie de la pièce de son stock de matière première, lui permettant ainsi de reprendre sa forme et sa taille prédéfinies. Par conséquent, cela complètera le processus de production, qui produira le composant de la qualité appropriée.

2. Opérations internes

Ennuyeux

Le tournage continu vous donnera beaucoup de chances d'utiliser l'alésage et d'aléser la précision finale ainsi que la douceur. Cette opération est d'une importance vitale pour que les clips s'emboîtent très étroitement sans aucun espace et pour les rendre compatibles avec leurs composants d'accouplement.

Forage

Le processus de perçage consiste à créer des trous à travers la pièce à l'aide d'outils de coupe spéciaux. S'ensuit l'insertion d'une fixation ou le maintien de la pièce pour d'autres opérations d'usinage. C'est l'opération essentielle du tournage CNC, offrant polyvalence et efficacité pour le perçage.

Enfilage

Les processus de filetage impliquent la création de filetages internes au sein du composant, nécessaires à l'assemblage de pièces ou à la fixation de fixations. Ce processus est effectué pour garantir le respect de la norme de filetage universel et l'amélioration de la convivialité globale du produit.

Moletage

Ce procédé vous permet de scier la surface de la pièce cylindrique que vous avez créée pour atteindre une symétrie parfaite. Pour plus de lissage des surfaces, le tournage CNC fonctionne parfaitement.

Alésage

Lorsque vous souhaitez augmenter la taille des trous que vous avez créés, vous effectuez un processus appelé alésage. Il garantit l'uniformité des trous et la précision du diamètre, ce qui est très important pour l'insertion de broches, d'arbres ou d'autres composants nécessitant un diamètre de trou exact.

Types de machines CNC pour les opérations de tournage

Tours CNC horizontaux

Pour les CNC horizontales, vous trouverez des appareils avec une broche montée en croix et parfaits pour le tournage de pièces prismatiques ou brutes. De nombreuses tâches d'usinage, notamment le surfaçage, le rainurage et le filetage, peuvent être réalisées à l'aide de ces tours. Cela leur permet d’évacuer efficacement les copeaux et convient particulièrement à la fabrication en grand volume de pièces symétriques telles que des arbres et des boulons.

Tour CNC horizontal

Tour CNC horizontal

En raison de leur conception robuste et de leur stabilité, ces machines fournissent non seulement des résultats précis et reproductibles, mais restent également populaires dans de nombreuses industries.

Tours verticaux

Les tours verticaux (parfois appelés tours verticaux ou VTL) ont une orientation de broche verticale et peuvent facilement traiter des composants volumineux et lourds. Ces machines sont supérieures lorsqu'il s'agit de fabriquer des composants aux géométries complexes comme les disques et les engrenages de turbine. Les tours verticaux offrent la possibilité d’usiner facilement de grandes pièces grâce à leur stabilité et leur accessibilité exceptionnelles. Ils sont si polyvalents qu'ils peuvent s'adapter et gérer des tâches lourdes et autres qui nécessitent précision et fiabilité dans l'industrie.

Tour vertical

Tour vertical

Centres de tournage horizontaux

Ces centres de tournage se composent d'une broche à orientation horizontale et d'une tourelle équipée de multiples outils, permettant des opérations d'usinage multilatérales. Ils offrent flexibilité et efficacité dans la production simultanée de composants aux formes complexes. En termes de centres de tournage horizontaux, ils sont utilisés à des fins multiples. De la fabrication à petite échelle à l’usinage de haute précision, leur donnant la polyvalence requise pour l’industrie manufacturière moderne.

Centre de tournage horizontal

Centre de tournage horizontal

Centres de tournage verticaux

Un centre de tournage vertical combine et héberge les opérations de tournage, de fraisage et de perçage dans une seule machine. Lorsque vous effectuez un centre de tournage vertical, vous placez la broche dans la direction de l'axe y et la positionnez sur une table tournante. Ces centres brillent lors de la manipulation de composants volumineux et lourds dotés de cavités très complexes, tels que les moteurs d’avion et les pièces automobiles.

Centre de tournage vertical

Centre de tournage vertical

La structure rigide et la vitesse de rotation élevée permettent un enlèvement rapide de la matière et un usinage de haute précision. Les centres de tournage verticaux ont une accessibilité et une rigidité préférables, ce qui en fait le bon choix pour les applications difficiles qui nécessitent une précision et une qualité de finition de surface élevée.

Systèmes d'outillage pour le processus de tournage sur les machines CNC

Outils de tournage

Au cours du processus de tournage des outils, vous verrez à quel point ils sont utiles pour enlever de la matière et façonner la surface externe de la pièce. Ils sont disponibles dans une variété de formes, de tailles et de configurations pour accomplir différentes tâches de tournage, telles que l'ébauche, le rapprochement et le polissage. En raison de leur polyvalence et de leur précision, ces outils sont nécessaires au bon choix des dimensions et des finitions de surface lors de la réalisation du processus de tournage CNC.

Outils ennuyeux

Le but des outils d'alésage est de réaliser des diamètres internes extrêmement précis à l'intérieur du composant ou d'agrandir des trous existants. Ils garantissent la précision et l'uniformité des dimensions des trous qui peuvent ensuite être considérés comme prêts pour l'accouplement de pièces ou des opérations d'usinage supplémentaires.

Barres de séparation

Des outils de type ou de tronçonnage, appelés outils de tronçonnage, sont nécessaires pour séparer le composant nécessaire de l'énorme flan. Ces derniers sont chargés de donner à la pièce les tolérances et les deux extrémités, ce qui les rend soigneusement découpées à la taille et à la forme exactes souhaitées.

Outils de filetage

Certains outils de filetage vous permettront de couper des filetages externes ou internes sur une pièce. Ceux-ci sont nécessaires aux points d'assemblage mâles et femelles ou au serrage des fixations. Ils permettent une interface transparente avec les spécifications industrielles et la fourniture de fonctionnalités de pièces pour l'utilisateur final.

Outils de moletage

Les outils de moletage aident à créer une texture permettant d'adhérer aux surfaces, en particulier celles à symétrie cylindrique, et les rendent également plus attrayantes visuellement. Nous les rencontrons fréquemment en saisissant des poignées ou en tournant des boutons, entre autres activités quotidiennes qui nécessitent une friction accrue ou une meilleure apparence.

Outillage de tourelle

L'outillage de tourelle du tour CNC constitue le système de porte-outil. Le changement d'outil en cours de fraisage est ainsi simple et rapide. Deux postes fixes trouvent de la place pour plusieurs outils simultanément, ce qui augmente l'efficacité, réduit les temps d'arrêt et accélère le travail.

Forets

Les forets sont parfaits pour percer des trous dans la pièce, pour les vis ou pour d'autres opérations d'usinage. Ils offrent le plus haut niveau de précision et de flexibilité en matière de production de trous et garantissent l'uniformité et la précision des dimensions des trous.

Alésoirs

Des alésoirs sont utilisés dans ce processus, ce qui permet de produire des trous avec les dimensions et les finitions de surface spécifiées. Ces instruments offrent précision et cohérence dans le diamètre du trou, ce qui est très important pour permettre aux arbres, broches ou tout autre composant de s'adapter en ayant le bon diamètre.

Outils de rainurage

Les outils de meulage sont utilisés pour découper des canaux ou des rainures étroites tout au long de la pièce, permettant ainsi la pose de joints, de clavettes, etc. Ils permettent ainsi aux composants d'un assemblage fini de remplir leurs diverses fonctions et de s'intégrer facilement dans les spécifications de l'assemblage.

Fraises à visage

Les fraises à dresser sont utilisées pour produire des opérations de cercle de face, façonnant des extrémités plates sur les extrémités des pièces cylindriques. Les scies sont orientées selon un angle vertical et lissent la pièce, qui est alors prête pour d'autres opérations d'usinage ou d'assemblage.

Facteurs affectant le processus de tournage CNC

Vitesse d'alimentation

Ajustez la vitesse d'avance, qui surveille la vitesse de l'outil de coupe sur la pièce. De cette façon, vous pouvez définir la vitesse de coupe optimale. L'équilibre optimal du taux d'enlèvement est le principe de base, qui permet un enlèvement de matière sans entraîner de diminution de l'état de surface ou de la durée de vie de l'outil.

Vitesse de coupe

Réglez la vitesse de coupe et choisissez la vitesse à laquelle l'outil de coupe tournera contre les matériaux qui composent la pièce. La gestion de la vitesse est importante car elle aidera à la sélection d'un outil approprié pour une soustraction et une finition de matériaux fluides et efficaces.

Profondeur de coupe

Gérez la vitesse d'avance (profondeur de coupe) : il s'agit de l'épaisseur du matériau enlevé par passe. L'ajustement de ce paramètre permet de limiter les taux d'enlèvement de matière tout en empêchant la génération de chaleur.

Géométrie du système d'outillage

Pensez à la disposition des outils, y compris leur forme, leur taille et leurs angles. Une géométrie correcte de l'outil garantit une évacuation fluide des copeaux, une poussée par unité de force nettement plus élevée et une finition de surface plus raffinée.

Type de materiel

Tenez compte des caractéristiques du matériau que vous coupez. Différents matériaux nécessiteront évidemment des paramètres de coupe différents. L'ajustement de paramètres tels que la vitesse de coupe et l'avance permet d'obtenir des performances de coupe et un état de surface idéaux pour chaque type de matériau.

Liquide de refroidissement

Utilisez du liquide de refroidissement pour éliminer la chaleur afin de prolonger la durée de vie de l'outil et d'améliorer la finition de la surface. Une sélection et une utilisation appropriées du liquide de refroidissement permettent d'éviter l'usure des outils, le soudage des copeaux et la déformation de la pièce.

Niveaux de tolérance

Pour prendre en charge les plages de tolérance de test prescrites, assurez-vous de produire des pièces avec précision et fonctionnalité. En gérant les paramètres des systèmes de coupe et d'outillage, les pièces sont en mesure de répondre aux normes des exigences dimensionnelles. Tout en maintenant le respect de l'efficacité de la production.

Contrôle des copeaux

Vous devez empêcher l'accumulation de copeaux en modifiant la formation et l'élimination des copeaux, ce qui évite la destruction de l'outil et l'endommagement du produit. Des techniques appropriées de contrôle des copeaux, telles que des stratégies de bris et d'évitement des copeaux, par exemple, maximisent l'efficacité de la coupe et la durée de vie de l'outil.

Vitesse de broche

Contrôlez les rotations de la broche, qui déterminent la vitesse de rotation de la pièce ou de l'outil de coupe. Faire varier la vitesse d'une broche en fonction du type de matériau, de l'action de coupe et du système d'outillage est ce qui donne des performances de coupe et une finition de surface optimales.

Matériau de l'outil

Choisissez des matériaux d'outils qui correspondent au matériau de la pièce à usiner, à l'opération de coupe et à l'état de surface requis. La durée de vie de l'outil, les performances de coupe et l'état de surface sont déterminés en tenant compte des propriétés du matériau de l'outil et des exigences d'usinage.

Rigidité des machines

La rigidité des machines doit être assurée afin de réduire les effets de la déviation de l'outil, des vibrations et du broutage pendant les travaux d'usinage. La précision de l'outillage réduit la force de coupe et offre une plus grande précision, des finitions de surface plus lisses et une durée de vie prolongée de l'outil.

Le meilleur matériau pour le processus de tournage CNC

  • Cuivre
  • Acier
  • Aluminium
  • Laiton
  • Plastiques
  • Titane
  • Acier inoxydable
  • Inconel
  • Fonte
  • Bronze
  • Alliages de nickel
  • Fibre de carbone

Problèmes courants et solutions dans le processus de tournage CNC

Mauvaise finition de surface

Vous réduisez la mauvaise qualité des produits en contrôlant la vitesse, l’avance et la coupe de votre matériau. Outre le choix de l'outil et de la géométrie appropriés, la surveillance du débit de liquide de refroidissement et de l'affûtage de l'outil en cours de route peut contribuer à une qualité de surface parfaite.

Usure des outils

Combattez l’usure des outils en sélectionnant des outils de coupe de haute qualité avec des revêtements et des matériaux appropriés. Des stratégies appropriées de contrôle des copeaux, l'optimisation des paramètres de coupe et une surveillance régulière de l'état des outils peuvent prolonger la durée de vie des outils et réduire les coûts d'usinage.

Problèmes de contrôle des puces

Résolvez les problèmes de contrôle des copeaux en modifiant les paramètres de coupe tels que l'avance et la profondeur de coupe afin d'obtenir une formation optimale des copeaux. Utilisez les bonnes stratégies de bris de copeaux et de liquide de refroidissement pour éviter le blocage de copeaux durs ainsi que les débris d'outils pendant le tournage CNC.

Imprécisions dimensionnelles

Résolvez les inexactitudes dimensionnelles grâce à un étalonnage régulier des machines-outils et à un alignement et une configuration précis des outils. Surveillez les dimensions des pièces tout au long du processus d’usinage et ajustez les paramètres de coupe si nécessaire pour garantir la précision dimensionnelle.

Bavardage et vibrations

Minimisez les vibrations et les vibrations du tournage CNC en choisissant les paramètres de coupe optimaux, qui peuvent être la vitesse de coupe et l'avance, afin de réduire la déflexion de l'outil. Augmentez la rigidité et l'amortissement de la machine, utilisez des porte-outils réduisant le broutage et façonnez des stratégies de trajectoire d'outil pour réduire le broutage et augmenter la finition de surface.

Durcissement du matériau

Concevoir des techniques de tournage CNC en choisissant de manière appropriée les outils de coupe et les stratégies pour les problèmes de durcissement des matériaux durs. L'utilisation d'une vitesse de coupe et d'une avance appropriées, ainsi que d'un liquide de refroidissement et d'une lubrification, permet de minimiser l'accumulation de chaleur et de prolonger la durée de vie de l'outil.

Distorsion de la pièce

Mettez en œuvre des principes de maintien de pièce efficaces pour garantir l'absence de distorsion de la pièce lors du tournage CNC avec un support de pièce justifié. Des efforts doivent être faits pour réduire la force de coupe et la génération de chaleur tout en employant des stratégies d'usinage optimisées afin d'éviter les cas de déformation.

Défauts de machines-outils

Identifiez et corrigez les problèmes de machine-outil, notamment le faux-rond de la broche ou le désalignement des axes, via une maintenance et un étalonnage de routine. Surveiller les performances des machines-outils et prendre des mesures en cas de difficultés pour vous assurer que le processus de tournage CNC est fluide et exact.

Tournage de réglage CNC vs fraisage CNC

Le tournage CNC utilise un outil de coupe pour créer des conceptions et polir les surfaces de la pièce à travailler. Il convient à la fabrication de pièces circulaires ou cylindriques présentant des caractéristiques symétriques telles que des arbres, des broches et des bagues. Grâce à son tournage CNC, le procédé est idéal pour les gros volumes avec des pièces pliées et des tolérances de diamètre précises.

Quand tu regardesFraisage CNC, la pièce à travailler reste stationnaire, tandis que l'outil tourne pour donner la forme nécessaire. De plus, il pourrait être traité pour usiner des pièces complexes présentant une géométrie complexe, telles que des poches, des fentes et des surfaces. Lorsqu'il s'agit de produire des prototypes et des articles en faible volume, le fraisage CNC est flexible grâce à ses nombreuses options de forme, de taille et de qualité de surface.

La procédure pour de tels produits, qui ont un motif visuel, est préférable à l'utilisation de la méthode de tournage CNC. L’un des avantages du fraisage CNC est que vous pourrez créer les formes les plus complexes. Comprendre la différence entre ces processus est essentiel afin de choisir la bonne méthode d'usinage, en choisissant la technique la plus adaptée à votre projet.

Logiciel de programmation de tours CNC.

· Logiciel de CAO

Le logiciel de CAO vous permet de créer des modèles pour chaque composant avant de commencer l'usinage. Le logiciel de CAO vous permet de réaliser des géométries complexes et de compter les dimensions, ce qui conduit à une image virtuelle de la pièce dans la tête alors que le processus d'usinage n'a pas encore commencé. Cela donne un sentiment de révision de la phase de conception puisqu'il est confirmé que la transition CAO vers CAM se fait en douceur, sans erreurs de parcours d'outils.

· Logiciel de FAO

Un logiciel de FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) est nécessaire pour définir les chemins de découpe de la machine et transformer les documents CAO en instructions compréhensibles par la machine. Le logiciel de FAO analyse le modèle CAO et décide de la meilleure approche d'usinage, y compris le choix de l'outil, les trajectoires de coupe et les vitesses d'avance. Le logiciel CAM fonctionne en simulant les opérations d'usinage ; ce dernier est utilisé pour améliorer l'efficacité des parcours d'outils en termes de précision, d'exactitude et de finition de surface.

· Logiciel de contrôle de machines CNC

Pendant que le tour CNC fonctionne, le parcours d'outil qui suit les parcours d'outil générés par le logiciel CAMsata est converti en logiciel de contrôle de machine CNC. Le logiciel est le cerveau qui fait fonctionner la machine et est responsable du fonctionnement des axes, du mouvement, de la vitesse de broche, etc. de la machine. L'acquisition d'un logiciel de programmation CNC et le contrôle des machines selon les besoins sont la principale exigence pour la production de pièces.

Applications industrielles du processus de tournage CNC.

Industrie automobile: Avec le tournage CNC, les exigences strictes en matière de composants de moteur de précision sont satisfaites ; par exemple, des vilebrequins, des arbres à cames et des pistons sont fabriqués. Il est également utilisé pour fabriquer des composants de transmission, des pièces de système de direction et des pièces de suspension qui augmentent la fiabilité et les performances des voitures.

Industrie aérospaciale: Un procédé de tournage CNC est largement utilisé dans l'industrie aérospatiale pour fabriquer différents composants clés des avions tels que des aubes de turbine, des pièces de trains d'atterrissage. L’ingénierie aérospatiale exige des normes d’usinage irréprochables. Malgré la nature complexe de l'usinage, la garantie d'un avion quant à sa sécurité, sa robustesse et ses performances est donnée pendant son fonctionnement.

Fabrication de dispositifs médicaux: Les articles médicaux avec tournage CNC sont beaucoup utilisés, tels que les dispositifs chirurgicaux, les pièces d'implants osseux et les pièces prothétiques. Il pourrait s'agir d'une production personnalisée de pièces biocompatibles selon les spécifications d'un fabricant, ou de pièces à l'échelle microscopique trop complexes pour être produites d'une autre manière.

Industrie électronique: Le tournage CNC dans l'industrie électronique est la fabrication de connecteurs, de boîtiers et de composants précis utilisés dans les appareils et circuits électroniques. Par conséquent, cet élément est idéal pour l’électrofabrication car il présente un taux de répétition très élevé des matières premières qui apporte également une grande précision.

Machinerie industrielle: Le tournage CNC est largement utilisé dans la fabrication de machines et d'équipements industriels tels que des pompes, des vannes, des engrenages et des composants hydrauliques. Le processus d'usinage permet de construire des composants complexes avec des mesures et des finitions de surface précises pour atteindre la fiabilité des solutions industrielles.

Défense et militaire: Le tournage CNC joue un rôle important dans les secteurs de la défense et militaire car il fournit des pièces pour les systèmes d'armes à feu, les véhicules militaires et les appareils de communication. Le procédé implique la possibilité de réaliser des pièces précises et uniformes aux structures complexes, ce qui correspond aux exigences rigoureuses de l’industrie militaire.

Conclusion

Le tournage CNC peut être considéré comme la technologie de base de l’industrie moderne, responsable de la discipline, de la productivité et de la polyvalence. Il est très important de comprendre ses caractéristiques, ses avantages et ses applications afin de pouvoir s'adapter à divers contextes industriels. Ainsi, la recherche sur le tournage CNC souligne à quel point il sera essentiel pour influencer la production à l’avenir et servir d’outil pour les progrès de l’industrie.

Davantage de ressources:

Centre de tournage CNC – Source : TSINFA

Machines-outils CNC – Source : TSINFA

Processus de tournage – Source : FRACTOIRE