Les technologies d'usinage CNC sont désormais un incontournable dans de nombreux environnements de fabrication et de production. Ces machines contrôlées par ordinateur peuvent être utilisées pour créer des pièces ou des produits complexes. La programmation et l'utilisation d'une machine CNC peuvent être complexes, mais avec les bonnes instructions, c'est un jeu d'enfant. Dans cet article, nous dévoilerons d'abord les tenants et aboutissants du tournage-fraisage, puis vous montrerons comment optimiser l'utilisation de votre machine CNC de tournage-fraisage pour des performances optimales.
Tournage-Fraisage : Fraisage d'une pièce en rotation
Les machines de fraisage CNC sont les chevaux de bataille du monde de la fabrication moderne. Ces machines polyvalentes peuvent être utilisées pour créer une grande variété de pièces et de produits, des petites composants aux plus grands. L'une des méthodes de fraisage les plus populaires est connue sous le nom de tournage-fraisage.
Le tournage-fraisage est l'une des opérations d'usinage les plus polyvalentes. Lors du tournage-fraisage, la pièce est maintenue dans un mandrin et tournée pendant qu'une fraise est alimentée dans la pièce. La fraise enlève alors de la matière. La rotation pendant le processus de tournage-fraisage crée un chemin hélicoïdal, ce qui rend la forme de la lame de coupe de l'outil de coupe particulièrement adaptée à l'opération de fraisage respective.
Cette opération d'usinage est utilisée pour créer une variété de formes et de caractéristiques insolites sur une pièce qui ne peuvent pas être créées avec un fraisage traditionnel. Cela inclut des filetages, des rainures et d'autres caractéristiques internes sur une pièce. Étant donné que le tournage-fraisage est une opération en deux étapes, ces deux étapes peuvent être répétées plusieurs fois sur la même pièce, en utilisant différents outils de coupe à chaque étape. La première étape consiste à faire tourner la pièce sur un tour pour créer la forme cylindrique, et la seconde est le fraisage de la pièce pour créer le produit souhaité.
Choix entre les processus de tournage-fraisage
Le tournage-fraisage de face sur une machine à 4 ou 5 axes est un excellent moyen de retirer rapidement et précisément du matériau de l'extérieur d'une pièce. Ce type d'usinage est souvent utilisé pour créer des formes complexes ou pour usiner des pièces avec des tolérances très strictes.
Il constitue une option plus adaptée lorsqu'il s'agit d'usiner des composants externes et élancés. Cela est dû au fait qu'il permet d'utiliser un outil de diamètre plus petit, ce qui réduit la surface de contact avec la pièce, et donc la torsion nécessaire pour obtenir la même action de coupe. De plus, des extensions d'outil plus courtes réduiront également le risque de rupture de l'outil, en particulier lors de l'usinage sur une surface non cylindrique naturelle.
Par ailleurs, le tournage-fraisage périphérique est le type d'usinage recommandé pour créer des caractéristiques internes sur une pièce. Ce procédé est bien adapté pour créer des filetages dans des rainures étroites ou avec des coins arrondis.
La machine CNC de tournage-fraisage
Une machine CNC de tournage-fraisage est un outil de fraisage programmé pour usiner et tourner des pièces selon des spécifications précises. Elle est généralement utilisée pour la production en série et peut produire de grandes quantités de pièces très complexes pour diverses applications et industries (automobile, aérospatiale, médicale…etc).
La machine CNC de tournage-fraisage comporte plusieurs composants, notamment :
- Le mandrin : la partie de la machine qui maintient l'outil de coupe et le fait tourner à haute vitesse.
- Le mors : un dispositif qui maintient la pièce en place pendant qu'elle est usinée.
- La tourelle à outils : une plateforme rotative qui maintient les différents outils de coupe utilisés par la machine.
- L'axe X : l'axe horizontal sur lequel fonctionne la fraiseuse. L'axe X est généralement placé à l'arrière de la machine et est connecté à la broche, qui maintient la fraise.
- L'axe Y: l'axe vertical de la machine. L'axe Y est généralement placé à l'avant de la machine et est connecté à la tourelle à outils, qui abrite l'outil de coupe.
- L'axe Z: l'axe virtuel qui se déplace horizontalement. L'axe Z est généralement placé entre la broche et la tourelle à outils et relie l'axe X à l'axe Y.
À propos de la programmation d'une machine-outil à commande numérique (CNC) de tournage-fraisage
Avec la capacité de créer des pièces tournées avec des diamètres allant de quelques pouces à plusieurs mètres, les machines CNC de tournage-fraisage sont indispensables pour tout machiniste sérieux. Bien qu'il existe de nombreuses façons de programmer une machine CNC de tournage-fraisage, la meilleure méthode dépendra de la machine spécifique et du résultat souhaité. Commençons par les bases de la programmation CNC.
La programmation CNC est le processus de création d'un programme qui génère des instructions et indique à une machine CNC ce qu'elle doit faire. Le programme est écrit dans un langage spécial appelé G-code, qui est un langage de commande numérique (NC). Il est principalement utilisé en fabrication assistée par ordinateur (FAO) et en conception assistée par ordinateur (CAO) pour contrôler des outils de machine automatisés tels que les machines CNC et les imprimantes 3D.
En ce qui concerne le tournage-fraisage, le processus peut être programmé à l'aide de divers logiciels. Cela peut vous aider à obtenir les résultats les plus précis possibles.
Si vous n'avez pas accès à un programme spécifique au tournage-fraisage, il est toujours possible de programmer votre machine CNC manuellement. La meilleure façon de procéder est d'examiner un diagramme de tournage-fraisage et d'identifier les différentes opérations nécessaires.
Conseils pour optimiser la performance des machines CNC de tournage-fraisage pour une plus grande précision
Afin d'exploiter au maximum les machines de tournage-fraisage, il est important d'optimiser leur performance. Voici quelques conseils pour vous aider à le faire.
Durée de vie de l'outil et usure de l'outil
Afin de garantir une productivité maximale de la machine, il est nécessaire d'entretenir et de réparer régulièrement les outils et les fraises, ainsi que de remplacer les pièces usées. Pour ce faire, assurez-vous de :
- Utiliser des outils de haute qualité. Tous les outils de coupe utilisés sur les machines CNC sont fabriqués à partir de matériaux spéciaux. Il faut acheter et entretenir le bon outil afin de maximiser la durée de vie de l'outillage.
- Inspectez régulièrement vos outils et remplacez-les si nécessaire. 3. Utilisez l'outil de coupe approprié pour le matériau.
- Ne pas dépasser la vitesse ou la charge maximale de la machine, car des vitesses plus élevées réduisent la durée de vie de l'outil.
Rondeur
La rondeur de la pièce usinée est influencée par le diamètre de la pièce, la vitesse de rotation de la pièce, le nombre de dents et la vitesse de coupe du mandrin.
Il existe plusieurs façons d'optimiser la rondeur d'une pièce lors de l'utilisation d'une fraiseuse. Tout d'abord, assurez-vous d'utiliser un outil plus court. Cela permettra une pression de coupe plus constante, ce qui donnera une pièce plus circulaire. De plus, utilisez une vitesse de coupe plus élevée, ce qui minimisera la quantité de matériau enlevée de la pièce.
Rugosité de surface
La finition de surface d'un produit est généralement ce qui détermine sa qualité. Il existe certaines exigences techniques à respecter pour certains produits. Obtenir la qualité de finition de surface souhaitée est essentiel au bon fonctionnement d'une pièce. Pour de meilleurs résultats, assurez-vous de suivre ces conseils :
- Assurez-vous que l'outil est aiguisé et en bon état.
- Utilisez un liquide de refroidissement ou un lubrifiant pour aider à réduire la friction et la chaleur.
- Utilisez un taux d'avance et une vitesse plus faibles pour éviter le bruit de coupe et les vibrations.
- Expérimentez avec différentes géométries et revêtements d'outils pour trouver la meilleure combinaison pour le matériau usiné.
Conclusion
Le tournage-fraisage est l'une des opérations d'usinage les plus polyvalentes. Cette opération est utilisée pour créer une variété de formes et de caractéristiques très complexes sur une pièce qui ne peuvent pas être créées avec une fraise traditionnelle. Dans cet article, nous avons passé en revue les détails du tournage-fraisage et tout ce que vous devez savoir en tant qu'usinier sur la façon d'optimiser l'utilisation de votre machine CNC de tournage-fraisage et d'obtenir les meilleures performances. Pour ce faire, nous avons mentionné qu'il est nécessaire d'entretenir et de réparer régulièrement les outils et les fraises, ainsi que de remplacer les pièces usées.
À propos de Xin Tian Jian
Xin Tian Jian est une entreprise de finition de surface et d'usinage CNC qui fournit des services de qualité. Nous sommes certifiés ISO 90001-2015 et proposons une fabrication sur mesure avec des services de consultation gratuits.
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