L'usinage de pièces sur tour CNC est un processus de fabrication de précision systématique et automatisé qui nécessite un contrôle programmé de la machine-outil pour transformer les matières premières en produits finis. Ses étapes principales peuvent être divisées en six étapes suivantes, chacune nécessitant un contrôle strict pour garantir la précision et l'efficacité de l'usinage :
Préparation avant transformation
● Analyse des dessins de pièces
Confirmez les exigences de forme, de dimensions, de tolérances et de rugosité de surface de la pièce à usiner sur la machine CNC et identifiez les caractéristiques clés (telles que les filetages, les arcs et les rainures).
Vérifiez si le dessin est complet et que les annotations sont claires pour éviter les erreurs d'usinage dues à une mauvaise interprétation.
● Sélection du matériau et du blanc
Les machines-outils à commande numérique nécessitent la sélection de matériaux appropriés (tels que l'acier, l'aluminium, le cuivre, etc.) en fonction des exigences de performance de la pièce (résistance, dureté, résistance à la corrosion, etc.).
Déterminez le type d'ébauche (barre, forge, fonderie, etc.) et vérifiez si ses dimensions et la qualité de sa surface répondent aux exigences de surépaisseur d'usinage.
● Préparation des machines-outils et des outillages
Sélectionnez le type de tour CNC en fonction de la complexité de la pièce (économique, complet-ou centre de tournage).
Sélectionnez les outils appropriés pour la machine CNC (outils de tournage externes, outils de rainurage, outils de filetage, forets, etc.) et vérifiez l'usure des outils. Affûtez ou remplacez les outils si nécessaire.
Installez les outils et ajustez la position du porte-outil pour garantir que les outils sont perpendiculaires à l'axe de la pièce et pour éviter les vibrations ou les interférences.
● Serrage de la pièce et réglage des outils
Sélectionnez une méthode de serrage appropriée (mandrin à trois-mandrin, mandrin à quatre-mors, etc.) pour garantir un positionnement précis de la pièce et un serrage fiable.
Réglez la position de l'outil manuellement ou à l'aide d'un dispositif de réglage automatique d'outils pour établir la relation entre le système de coordonnées de la machine et le système de coordonnées de la pièce.
Planification des processus
● Déterminer la séquence d'usinage
Suivez le principe « d'ébauche avant la finition, de près avant de loin et des surfaces avant les trous » pour réduire les erreurs de positionnement répétitives.
Par exemple : usinez d'abord la surface de référence du diamètre extérieur, puis la face d'extrémité et le trou intérieur, et enfin coupez les rainures ou les filetages.
● Sélectionnez les paramètres de coupe
Réglez la vitesse de broche (S), l'avance (F), la profondeur de coupe (Ap) et la largeur de coupe (Ae) en fonction de la dureté du matériau, du type d'outil et des performances de la machine-outil.
Reportez-vous aux manuels de coupe ou ajustez les paramètres via des coupes d'essai pour équilibrer l'efficacité de l'usinage et la durée de vie de l'outil.
Programmation
● Programmation manuelle
Convient aux pièces simples, écrivant directement du code G- (tel que le positionnement rapide G00, l'interpolation linéaire G01, l'interpolation circulaire G02/G03, etc.).
Exemple : lors de l'usinage d'un diamètre extérieur, le programme peut inclure des instructions telles que G00 X50 Z2 ; G01 X30 F0.2 ; etc.
● Programmation automatique (CAM)
Génère des fichiers de chemin d'outil pour les pièces complexes à l'aide d'un logiciel, en les convertissant automatiquement en code G-, améliorant ainsi l'efficacité de la programmation.
La logique du programme doit être vérifiée pour éviter des trajectoires d'outils incorrectes ou des surcoupes.
● Simulation et vérification du programme
Simulez l'exécution du programme dans le système de contrôle de la machine pour observer si la trajectoire de l'outil est raisonnable et pour confirmer qu'il n'y a pas de risque de collision ou de dépassement.
Si nécessaire, effectuez un test d'exécution à sec pour vérifier l'effet réel de l'exécution du programme.
Conduite de machines-outils et exécution des usinages
● Saisie du programme et débogage
Saisissez le programme dans le système de contrôle de la machine-outil via une clé USB, un réseau ou une saisie manuelle.
Définissez les paramètres d'usinage (tels que la vitesse de broche, le commutateur de liquide de refroidissement, etc.) et démarrez le mode de fonctionnement en bloc unique-pour un essai de coupe.
● Usinage des premières pièces
Après avoir usiné la première pièce, utiliser des outils de mesure (pieds à coulisse, micromètres, comparateurs, etc.) pour vérifier la précision dimensionnelle et la qualité de la surface.
Ajustez le programme ou les paramètres de coupe en fonction des résultats d'usinage et d'inspection de la machine CNC jusqu'à ce que les exigences du dessin soient satisfaites.
● Usinage par lots
Après avoir confirmé que la première pièce usinée par la machine CNC est qualifiée, démarrez le mode cycle automatique pour la production de masse.
Vérifiez régulièrement l'usure des outils pendant le processus d'usinage et remplacez ou compensez les dimensions de l'outil si nécessaire.
Tests et contrôle qualité
● Inspection en ligne
Surveillance-en temps réel des dimensions d'usinage à l'aide des fonctions de mesure-intégrées à la machine-outil (telles que les sondes de contact) pour obtenir un contrôle en boucle fermée-.
● Inspection hors ligne
Une fois l'usinage CNC terminé, les pièces sont entièrement inspectées à l'aide d'équipements tels que des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) et des dispositifs d'inspection laser.
Les dimensions clés, les tolérances géométriques (telles que la concentricité et la perpendiculaire) et la rugosité de la surface sont vérifiées.
Post-traitement et résumé
● Ébavurage et nettoyage
Retirez les bavures des bords des pièces à l'aide d'outils tels que du papier de verre et des outils de chanfreinage pour éviter les rayures ou les interférences lors de l'assemblage.
Nettoyez la surface des pièces pour éliminer l'huile et les copeaux, garantissant ainsi un aspect propre.
● Traitement antirouille
Appliquez de l'huile antirouille-ou effectuez une galvanoplastie sur des matériaux facilement corrosifs (tels que des pièces en acier) pour prolonger la durée de vie des pièces.
● Résumé et optimisation du processus
Enregistrer les problèmes rencontrés au cours du processus d'usinage (tels que la durée de vie de l'outil, l'efficacité du programme, etc.) pour fournir une base pour des améliorations futures.
Optimisez les paramètres de processus ou les parcours d'outils pour améliorer la stabilité et l'efficacité de l'usinage.