Résumé de l'expérience de l'usinage CNC, Qu'est-ce que l'usinage CNC ?

Introduction :

L'usinage à commande numérique (CNC), également appelé usinage à commande numérique, désigne la pratique consistant à utiliser des outils à commande numérique pour effectuer des opérations d'usinage. La CNC présente plusieurs avantages par rapport à ses homologues traditionnels, notamment une qualité d'usinage stable avec une précision et une répétabilité élevées, ainsi que la capacité de traiter des surfaces complexes de manière efficace et rapide. Cependant, les facteurs humains et l'expérience d'utilisation jouent un rôle essentiel dans la qualité finale de l'usinage. Examinons douze leçons précieuses partagées par un machiniste CNC senior expérimenté, fort de 10 ans d'expérience dans ce domaine.

Comment diviser le processus d'usinage CNC ?

La division des processus d'usinage CNC peut généralement être effectuée selon les méthodes suivantes :

1. La méthode de tri centralisé des outils de coupe consiste à diviser le processus en fonction des outils de coupe utilisés, et à utiliser le même outil de coupe pour usiner toutes les pièces qui peuvent être achevées sur la pièce. Les deuxième et troisième outils de coupe sont utilisés pour terminer les autres pièces qui peuvent l'être. Cela permet de réduire le nombre de changements d'outils, de comprimer les temps morts et de réduire les erreurs de positionnement inutiles.

2. Pour les pièces comportant de nombreux contenus d'usinage CNC, les pièces à traiter peuvent être divisées en plusieurs parties en fonction de leurs caractéristiques structurelles, telles que la forme intérieure, la forme extérieure, la surface incurvée ou le plan, etc. En général, les surfaces planes et de positionnement sont traitées en premier, suivies par les trous ; les formes géométriques simples sont traitées en premier, suivies par les formes géométriques complexes ; les pièces de faible précision sont traitées en premier, suivies par les pièces de plus grande précision.

3. Pour les pièces susceptibles de se déformer pendant l'usinage CNC, il est nécessaire d'effectuer un dimensionnement en raison de la déformation possible après l'ébauche. Par conséquent, en général, tous les processus qui nécessitent un usinage grossier et un usinage fin doivent être séparés. En résumé, lors de la division des processus, il est nécessaire d'appréhender avec souplesse la structure et l'aptitude au traitement des pièces, la fonction de la machine-outil, la quantité d'usinage CNC des pièces, le nombre d'installations et l'état de l'organisation de la production de l'unité. Il est également recommandé d'adopter le principe de la centralisation ou de la décentralisation des processus, en fonction de la situation réelle, mais il faut s'efforcer d'être raisonnable.

Quels sont les principes à suivre pour organiser la séquence de traitement CNC ?

L'organisation de la séquence de traitement doit être envisagée en fonction de la structure de la pièce et de l'état de l'ébauche, ainsi que de la nécessité de positionnement et de serrage, en veillant à ce que la rigidité de la pièce ne soit pas endommagée. La séquence doit généralement être exécutée selon les principes suivants :

Le traitement CNC du processus précédent ne peut pas affecter le positionnement et le serrage du processus suivant, et le processus général de traitement de la machine-outil intercalé au milieu doit également être pris en compte de manière globale.

2. Effectuez d'abord la séquence de traitement de la forme interne et de la cavité, puis la procédure de traitement de la forme externe.

3. Il est préférable de relier les processus usinés en CNC avec le même positionnement, la même méthode de serrage ou le même outil afin de réduire le nombre de positionnements répétés, de changements d'outils et de déplacements de la plaque de pression.

4. En cas de processus multiples effectués au cours de la même installation, le processus qui cause le moins de dommages rigides à la pièce doit être mis en place en premier.

Quels sont les aspects à prendre en compte pour déterminer la méthode de serrage de la pièce ?

Lors de la détermination du repère de positionnement et du schéma de serrage, il convient de tenir compte des trois points suivants :

1. S'efforcer d'atteindre un niveau de référence unifié pour les calculs de conception, de processus et de programmation.

2. Minimiser le nombre de temps de serrage et essayer de réaliser l'usinage CNC de toutes les surfaces à traiter après un seul positionnement.

3. Éviter d'utiliser des plans de réglage manuels qui prennent du temps à la machine.

La fixation doit être lisse et ses mécanismes de positionnement et de serrage ne doivent pas affecter le processus de coupe pendant l'usinage CNC (en provoquant des collisions, par exemple). Dans ce cas, il est possible d'utiliser un étau ou d'ajouter une plaque de base pour extraire la vis afin de la serrer.

Comment déterminer un point de réglage raisonnable de l'outil ? Quelle est la relation entre le système de coordonnées de la pièce et le système de coordonnées de programmation ?

Le point de réglage de l'outil peut être fixé sur la pièce en cours d'usinage, mais il convient de noter que le point de réglage de l'outil doit être la position de référence ou une pièce qui a été finie. Il arrive que le point de réglage de l'outil soit détruit par l'usinage CNC après le premier processus, ce qui peut entraîner des difficultés pour trouver le point de réglage de l'outil pour le deuxième processus et les processus suivants. Par conséquent, lors du réglage de l'outil au cours du premier processus, il est important d'établir une position relative de réglage de l'outil à un emplacement présentant une relation dimensionnelle relativement fixe avec la référence de positionnement, de sorte que le point de réglage original de l'outil puisse être trouvé sur la base de leur relation positionnelle relative. Cette position relative de réglage de l'outil est généralement définie sur la table de la machine ou sur le dispositif de fixation. Le principe de sélection est le suivant :

1) Il est facile à aligner.

2) Programmation facile.

3) Petite erreur de réglage de l'outil.

4) Il est facile de vérifier et d'inspecter pendant le traitement.

La position initiale du système de coordonnées de la pièce est déterminée par l'opérateur après le serrage, sa position d'origine étant déterminée par les réglages de l'outil indiquant la distance et la relation de position avec le point de référence de la machine. Une fois établi, ce système de coordonnées reste généralement statique tout au long de l'usinage, c'est-à-dire qu'il doit rester cohérent entre sa position d'origine et le système de coordonnées de programmation, c'est-à-dire tout au long des cycles de production.

V. Comment choisir la trajectoire de coupe ?

La trajectoire de coupe désigne la trajectoire et la direction de l'outil par rapport à la pièce pendant l'usinage CNC. La sélection raisonnable de la trajectoire de traitement est très importante, car elle est étroitement liée à la précision de l'usinage CNC et à la qualité de la surface de la pièce. Les points suivants doivent être pris en compte lors de la détermination de la trajectoire de coupe :

1. Veiller au respect des exigences de précision de traitement des pièces.

2. Faciliter les calculs numériques et réduire la charge de travail de programmation.

Rechercher l'itinéraire de traitement CNC le plus court afin de réduire les temps morts et d'améliorer l'efficacité du traitement CNC.

4. Minimiser le nombre de segments de programme.

5. Veiller aux exigences de rugosité de la surface du contour de la pièce après le traitement CNC, et le contour final doit être arrangé pour un traitement continu avec la dernière passe.

Les trajectoires d'avance et de recul de l'outil (entrée et sortie) doivent également être soigneusement étudiées afin de minimiser les marques d'outil causées par l'arrêt de l'outil sur le contour (changements soudains de la force de coupe entraînant une déformation élastique) et d'éviter de rayer la pièce en coupant perpendiculairement à la surface du contour.

Comment contrôler et ajuster le processus d'usinage CNC ?

Après l'alignement de la pièce et le débogage du programme, l'usinage automatique peut commencer. Au cours du processus de traitement automatique, l'opérateur doit surveiller le processus de découpe afin d'éviter qu'une découpe anormale n'entraîne des problèmes de qualité de la pièce et d'autres accidents.

La surveillance du processus de coupe porte principalement sur les aspects suivants :

La principale raison de contrôler le processus d'ébauche pendant l'usinage est l'élimination rapide de l'excès de matière à la surface de la pièce. Lors de l'usinage automatique sur une machine-outil, l'outil coupe automatiquement selon une trajectoire de coupe prédéterminée en fonction des paramètres de coupe fixés. À ce stade, l'opérateur doit veiller à observer les changements de la charge de coupe pendant l'usinage automatique à l'aide de la jauge de charge de coupe, et ajuster les paramètres de coupe en fonction de la capacité de charge de l'outil afin de maximiser l'efficacité de la machine-outil.

Contrôle du bruit de coupe pendant le processus de coupe Dans le processus de coupe automatique, le bruit de l'outil coupant la pièce est généralement stable, continu et léger lorsque la coupe commence. À ce moment-là, le mouvement de la machine-outil est régulier. Au fur et à mesure que le processus de découpe progresse, en cas de points durs sur la pièce, d'usure de l'outil, d'alimentation de l'outil et d'autres raisons, le processus de découpe devient instable. L'instabilité se traduit par une modification du bruit de coupe, un bruit d'impact mutuel entre l'outil et la pièce à usiner et une vibration de la machine-outil. À ce moment-là, il est nécessaire d'ajuster la quantité et les conditions de coupe en temps opportun. Lorsque l'effet du réglage n'est pas évident, la machine-outil doit être mise en pause pour vérifier l'état de l'outil et de la pièce.

3. Surveillance du processus de finition Au cours du processus de finition, l'objectif principal est de garantir les dimensions de traitement et la qualité de la surface de la pièce, avec une vitesse de coupe élevée et une grande vitesse d'avance. À ce stade, il est important de prêter attention à l'impact de l'arête accumulée sur la surface traitée. Pour l'usinage des cavités, il est également important de faire attention au surdécoupage et à la surépaisseur de coupe dans les coins. Pour résoudre les problèmes susmentionnés, il est tout d'abord nécessaire d'ajuster la position de pulvérisation du liquide de coupe afin de maintenir la surface traitée dans des conditions de refroidissement à tout moment ; ensuite, il est important d'observer la qualité de la surface traitée de la pièce et d'ajuster la quantité de coupe autant que possible afin d'éviter les changements de qualité. Si l'ajustement n'a toujours pas d'effet évident, il est nécessaire d'arrêter la machine et de vérifier si le programme d'origine est raisonnable. Il est particulièrement important de prêter attention à la position de l'outil lors de la pause ou de l'arrêt de l'inspection. Si l'outil s'arrête pendant la coupe et que la broche s'arrête soudainement de tourner, il y aura des marques d'outil sur la surface de la pièce. En général, on considère que l'outil s'arrête lorsqu'il quitte l'état de coupe.

4. Surveillance de l'outil La qualité de l'outil détermine largement la qualité du traitement de la pièce. Au cours du processus d'usinage et de coupe automatique, il est nécessaire d'évaluer l'état d'usure normal et l'état d'endommagement anormal de l'outil par la surveillance du son, le contrôle du temps de coupe, l'inspection des pauses pendant le processus de coupe, l'analyse de la surface de la pièce à usiner, etc. En fonction des exigences de traitement, l'outil doit être traité en temps voulu afin d'éviter les problèmes de qualité de traitement causés par un traitement tardif de l'outil.

Comment choisir raisonnablement l'outil d'usinage ? Quels sont les principaux facteurs des paramètres de coupe ? De quels types de matériaux disposez-vous ? Comment déterminer la vitesse, la vitesse de coupe et la largeur de coupe de l'outil ?

Lors du fraisage dans un plan, il est recommandé d'utiliser une fraise en carbure non réaffûtée ou une fraise en bout. En général, lors du fraisage, il est préférable d'utiliser un processus de coupe secondaire. La première passe se fait de préférence avec une fraise en bout, et la coupe doit être continue le long de la surface de la pièce. La largeur recommandée de chaque passe est de 60% à 75% du diamètre de l'outil.

Les fraises en bout avec fraises en bout et plaquettes en carbure sont principalement utilisées pour l'usinage de bossages, de rainures et d'ouvertures de boîtes.

3. Les outils à bille et les outils circulaires (également connus sous le nom d'outils à nez rond) sont couramment utilisés pour l'usinage de surfaces courbes et de profils de biseau variables. Les outils à bille sont principalement utilisés pour la semi-finition et la finition. Les outils circulaires en carbure cémenté sont principalement utilisés pour l'ébauche.

Quelle est la fonction de la fiche de procédure de traitement ? Que doit contenir la fiche de procédure de traitement ?

1 La fiche de procédure d'usinage est l'un des contenus de la conception du processus d'usinage à commande numérique, et c'est aussi une procédure que l'opérateur doit respecter et mettre en œuvre. Il s'agit d'une description détaillée de la procédure d'usinage, dont l'objectif est de permettre à l'opérateur de clarifier le contenu de la procédure, les méthodes de serrage et de positionnement, ainsi que les points à prendre en compte pour les outils sélectionnés pour chaque procédure d'usinage.

2. La fiche de procédure de traitement doit comprendre : les noms des fichiers de dessin et de programmation, les noms des pièces à usiner, les croquis de serrage, les noms des programmes, les outils utilisés pour chaque programme, la profondeur de coupe maximale, les propriétés de traitement (telles que l'ébauche ou la finition), le temps de traitement théorique, etc.

Que dois-je faire avant de programmer ?

Après avoir déterminé la technologie de traitement, il est nécessaire de comprendre avant de programmer :

1. Méthode de serrage de la pièce ;

2. La taille de la pièce brute - pour déterminer l'étendue du traitement ou si un serrage multiple est nécessaire ;

3. Le matériau de la pièce - afin de choisir le type d'outil utilisé pour le traitement ;

4. Quels sont les types d'outils en stock ? Éviter de devoir modifier le programme en cours de traitement parce qu'il n'existe pas d'outil de ce type. S'il est nécessaire d'utiliser cet outil, il peut être préparé à l'avance.

Quels sont les principes permettant de fixer une hauteur de sécurité dans la programmation ?

Le principe de fixation de la hauteur de sécurité est généralement plus élevé que la surface la plus haute de l'îlot. Alternativement, le point zéro de programmation peut être fixé à la surface la plus haute, ce qui peut également minimiser le risque de collision avec l'outil.

Une fois la trajectoire de l'outil programmée, pourquoi avons-nous besoin d'un post-traitement ?

Comme les machines-outils reconnaissent des codes d'adresse et des formats de programme CN différents, il est nécessaire de sélectionner le format de post-traitement correct pour la machine-outil utilisée afin de s'assurer que le programme peut être exécuté.

Qu'est-ce que la communication DNC ?

La méthode de livraison des programmes peut être divisée en deux catégories : CNC et DNC. La CNC fait référence au processus de transfert des programmes par le biais de supports (tels que les disquettes, les lecteurs de bande, les lignes de communication, etc.) vers la mémoire de la machine-outil pour le stockage, puis à la récupération du programme de la mémoire pour le traitement pendant l'usinage. En raison de la capacité limitée de la mémoire, lorsque le programme est volumineux, la DNC peut être utilisée pour le traitement. Comme le traitement DNC implique que la machine-outil lise directement le programme à partir de l'ordinateur de commande (c'est-à-dire qu'elle envoie et traite simultanément), il n'est pas limité par la taille de la mémoire.

La quantité de coupe dépend de trois facteurs principaux : la profondeur de coupe, la vitesse de la broche et la vitesse d'avance. Le principe général de sélection de la quantité de coupe est le suivant : moins de coupe, avance rapide (c'est-à-dire petite profondeur de coupe, vitesse d'avance rapide).

2. Selon la classification des matériaux, les outils de coupe sont généralement divisés en couteaux ordinaires en acier blanc dur (fabriqués en acier rapide), en outils de coupe revêtus (tels que le placage de titane) et en outils de coupe en alliage (tels que les outils de coupe en acier au tungstène et en nitrure de bore).

Si vous souhaitez passer du statut d'opérateur d'usinage CNC à celui de programmeur, voici ce que vous devez savoir. En plus de ce qui précède, que pensez-vous qu'il soit important de savoir ? Est-il également important d'améliorer l'efficacité et d'éviter les collisions et les coupes à vide ?