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Le fraisage CNC est considéré comme l’un des principaux moyens techniques de l’industrie de l’usinage moderne. Ses considérations de conception et d’ingénierie sont d’une importance significative pour améliorer l’efficacité de la fabrication, garantir la haute qualité des pièces et prolonger la durée de vie des équipements mécaniques. Cette étude se concentre sur une analyse approfondie des éléments de conception de base du fraisage CNC et des facteurs qui doivent être pris en compte en ingénierie. Son objectif est de fournir des matériaux de référence précieux et des directives d’utilisation pour les ingénieurs et les opérateurs dans le domaine de l’ingénierie.

Qu’est-ce que le fraisage CNC ?

Le fraisage CNC est un processus qui utiliseMachines-outils CNCet des systèmes de contrôle par ordinateur indépendants de l’intervention humaine pour enlever de la matière en déplaçant les outils de coupe rotatifs par rapport à la pièce afin de produire des pièces ou des produits conçus sur mesure. Le principe de base est que le processeur formule la technologie d’usinage, sélectionne les paramètres d’usinage et saisit le programme d’usinage compilé dans l’appareil CNC. Le servomoteur contrôle le mouvement relatif de l’outil et de la pièce en fonction d’une certaine trajectoire, réalisant ainsi la coupe de la pièce et l’usinage automatique.

Comment fonctionne le fraisage CNC ?

Le processus de fraisage CNC est d’une grande précisionet le processus de fabrication automatisé couramment utilisé pour produire des pièces de forme complexe à partir d’une variété de matériaux tels que les métaux, les plastiques et le bois. Ci-dessous, l’équipe de Longsheng présentera leProcessus de fraisage CNC étape par étape, y compris les dessins de conception du produit, la sélection de l’outil de coupe, la conception de la trajectoire de coupe, la définition des paramètres de la machine-outil, l’installation de la pièce, l’opération de traitement, l’inspection du traitement et les étapes de post-traitement :

1. Concevoir des dessins de produits :Basé sur les exigences du produit à l’aide d’un systèmelogiciels de conception (tels que la CAO). Les dimensions et les positions des trous et des rainures à fraiser sont clairement indiquées sur les dessins.
2. Sélectionnez l’outil de coupe :Sélectionnez la tête de fraise appropriée en fonction du matériau et des exigences de traitement du produit. Par exemple, pour leMatériau en alliage d’aluminium, la fraise de perçage et de fraisage de filetage en carbure rigide peut être sélectionnée.
3. Concevez le chemin de coupe :Déterminer la trajectoire de coupe et la séquence d’usinage selon les dessins du produit. Cela permet d’optimiser le processus de traitement et d’améliorer l’efficacité du traitement.
4. Réglez les paramètres de la machine-outil :Réglez la vitesse de coupe, la vitesse d’avance et la profondeur de coupe appropriées en fonction de la dureté du matériau et des exigences du produit. Par exemple, pour les matériaux en alliage d’aluminium, levitesse de fraisePeut être réglé à 2 000 tr/min, la vitesse de coupe est de 314 m/min, l’avance de fraisage est de 0,06 mm/dent, etc.
5. Installer la pièce:Fixez la pièce à usiner sur la fraiseuse pour assurer la stabilité et la précision de positionnement. Cela peut être réalisé en utilisant des montages ou d’autres équipements d’outillage.
6. Opération de traitement :Une fois que la pièce est stable et que les paramètres de la machine sont correctement réglés, démarrez la machine et commencez le fraisage. Dans le processus de traitement, il est nécessaire de surveiller de près la situation de coupe et d’ajuster en temps opportun les paramètres de coupe pour garantir la qualité de traitement.
7. Inspection de l’usinage:Après le fraisage, inspectez la surface de finition. Cela comprend l’inspection dimensionnelle, l’inspection de la qualité de surface, etc. pour s’assurer que la qualité de traitement répond aux exigences.
8. Post-traitement :Si un problème est détecté lors de l’inspection du traitement, améliorez ou broyez en conséquence jusqu’à ce que les exigences soient satisfaites.

Quelles sont les principales considérations de conception et d’ingénierie dans le fraisage CNC ?

Les principales considérations de conception et d’ingénierie pour le fraisage CNCimpliquent de nombreux aspects. L’équipe Longsheng vous conduira dans l’océan de connaissances à prendre en compte dans l’ingénierie de fraisage CNC sous cinq aspects : sélection des outils de fraisage, réglage des paramètres de coupe, précision et stabilité des machines-outils, méthodes de serrage des pièces, compétences de programmation et d’utilisation :

• Sélection d’outils de fraisage :Choisir leOutils de fraisageest la clé pour garantir l’efficacité et la précision du traitement. Différents types d’outils de coupe conviennent à différents besoins d’usinage. Par exemple, lors de l’usinage de plans plus grands, vous devez choisir une fraise à surfacer ; Lors de l’usinage des contours périphériques, des rainures et des petites surfaces de marche de pièces planes, vous devez choisir une fraise en bout ; Lors du traitement de surfaces courbes spatiales, de cavités de moule ou de surfaces de formage de poinçonnage, vous devez choisir des fraises à moule. Couteau, etc.. De plus, des facteurs tels que le matériau, la taille et l’angle de réglage de l’outil affecteront également l’effet d’usinage.
• Réglage des paramètres de coupe :Lors du réglage des paramètres de coupe, la quantité de coupe (telle que la vitesse de rotation, la quantité d’avance, la profondeur de coupe, etc.) joue un rôle clé dans la qualité et l’efficacité de l’usinage. Par conséquent, divers facteurs doivent être pris en compte de manière exhaustive lors de la sélection des paramètres de coupe. Des paramètres de coupe appropriés permettent de réduire l’usure de l’outil, améliorant ainsi la précision de l’usinage et la qualité de surface. Tous les facteurs doivent être pris en compte de manière exhaustive lors de la sélection des paramètres de coupe. Par exemple, l’utilisation d’une profondeur de coupe plus petite et d’une vitesse d’avance plus élevée peut améliorer l’efficacité de la production, mais afin d’éviter les vibrations et d’éviter d’endommager l’outil, un contrôle raisonnable doit être effectué.
• Précision et stabilité des machines-outils :Pour les fraiseuses CNC, leur précision et leur stabilité ont un impact direct sur la qualité des pièces usinées. Parce que leLa fraiseuse CNC doit avoir uneRéférence de positionnement lors du travail, il peut avoir une grande précision de positionnement. La précision de la taille et de la forme de la pièce sera affectée par de nombreux facteurs tels que la précision de l’axe de coordonnées de la machine-outil, la précision des rails de guidage du lit et la fréquence de vibration de la broche. De plus, en raison de la structure de la machine-outil elle-même, certaines défaillances sont susceptibles de se produire pendant le traitement, affectant ainsi l’efficacité du traitement. Par conséquent, afin d’assurer la précision du traitement, il est crucial de sélectionner desMachines-outils CNCet effectuer un entretien régulier.
• Méthode de serrage de la pièce :La méthode de fixation de la pièce a un impact significatif sur la précision de son usinage. Dans la production réelle, il existe certaines différences entre les différents types de pièces. Afin de garantir la qualité du produit et d’améliorer l’efficacité de la production, la méthode de serrage appropriée doit être sélectionnée en fonction du type de produit spécifique. Des méthodes de fixation inappropriées peuvent déformer la pièce, réduisant ainsi la précision de l’usinage. Afin d’améliorer l’efficacité de la production du produit et de garantir la qualité du produit, des méthodes de serrage raisonnables doivent être sélectionnées en fonction des différentes exigences du processus lors de l’usinage mécanique. En particulier lors de l’usinage de pièces minces et de pièces à arbres minces, la précision et la robustesse du serrage sont particulièrement critiques.
• Compétences en programmation et en fonctionnement :Lors de la programmation, il convient de noter que la méthode de cotation sur le dessin de la pièce doit s’adapter à lacaractéristiques de l’usinage CNC. Utilisez la même donnée pour indiquer les cotes ou donnez directement les cotes de coordonnées pour faciliter la programmation et la coordination des cotes. De plus, des stratégies de programmation raisonnables et des compétences opérationnelles peuvent réduire les erreurs lors du traitement et améliorer l’efficacité du traitement.

Quels sont les types de fraiseuses CNC ?

Fraiseuses CNCPeuvent être divisés en plusieurs types en fonction de leur structure, de leur fonction et de leurs capacités de traitement. Focus sur les fraiseuses CNC 3 axes, les fraiseuses CNC 5 axes et les petites fraiseuses CNC :

Fraiseuses CNC 3 axes

Une fraiseuse CNC 3 axes est un équipement de fraisage CNC de base. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :

• Structure:La fraiseuse CNC à trois axes utilise trois axes de coordonnées (X, Y, Z) pour le positionnement et le contrôle. L’axe X est la direction transversale de la fraiseuse, l’axe Y est la direction longitudinale de la fraiseuse et l’axe Z est la direction de haut en bas de la fraiseuse.
• Étendue du traitement :La fraiseuse CNC à trois axes convient à l’usinage de formes géométriques simples, en particulier pour l’usinage de pièces plates et bidimensionnelles.
• Principe de fonctionnement :Le programme informatique contrôle le mouvement précis de l’outil dans trois directions pour réaliser le fraisage de la pièce.
• Avantages:La fraiseuse CNC à trois axes a une précision et une efficacité de traitement élevées, et l’opération est relativement simple et facile à maîtriser.

Fraiseuses CNC 5 axes

Fraiseuses CNC 5 axesont une flexibilité et des capacités de traitement supérieures à celles des fraiseuses CNC à trois axes. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :

• Structure:Les fraiseuses CNC 5 axes comprennent généralement trois axes linéaires (X, Y, Z) et deux axes rotatifs (tels que les axes A, B ou C), qui peuvent travailler ensemble pour réaliser des opérations d’usinage plus complexes.
• Étendue du traitement :La fraiseuse CNC 5 axes convient à l’usinage de formes géométriques complexes, telles que des surfaces courbes, des biseaux variables, etc. Il peut traiter plusieurs faces en une seule configuration sans changer de dispositif ni repositionner la pièce.
• Principe de fonctionnement :Le programme informatique contrôle le mouvement et la rotation précis de l’outil dans cinq directions pour réaliser un fraisage complexe de la pièce.
• Avantages:Les fraiseuses CNC 5 axes ont une précision et une efficacité de traitement plus élevées, et peuvent réduire les erreurs de positionnement et le temps de traitement. Dans le même temps, il peut également traiter des cavités profondes avec des outils courts, améliorant efficacement la rigidité du système, réduisant le nombre d’outils et réduisant les coûts de production.

Petites fraiseuses CNC

La petite fraiseuse CNC est un équipement de fraisage CNC avec une structure compacte et une utilisation facile. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :

• Structure:Les petites fraiseuses CNC adoptent généralement une structure verticale, occupent une petite surface et conviennent à une utilisation dans des endroits où l’espace est limité.
• Étendue du traitement :Les petites fraiseuses CNC conviennent à l’usinage de petites pièces et de pièces de forme complexe. Grâce au contrôle de programmation, l’outil peut se déplacer simultanément dans plusieurs directions pour terminer l’usinage de pièces de forme complexe.
• Principe de fonctionnement :Le principe de fonctionnement d’une petite fraiseuse CNC est similaire à celui d’une fraiseuse CNC à trois axes. Les deux contrôlent le mouvement précis de l’outil dans une direction spécifiée grâce à un programme informatique.
• Avantages:Les petites fraiseuses CNC ont un haut degré d’automatisation, ce qui peut réduire l’intensité du travail des travailleurs et améliorer l’efficacité de la production. Dans le même temps, sa structure compacte et sa facilité d’utilisation rendent les petites fraiseuses CNC plus flexibles lors de l’usinage de petites pièces et de pièces de formes complexes. En outre, les petites fraiseuses CNC sont également largement utilisées dans les domaines de l’éducation et de la recherche scientifique, et peuvent être utilisées pour l’enseignement auxiliaire en classe et la formation à l’enseignement de la technologie CNC.

Quelles sont les différences entre le fraisage CNC 3 axes et le fraisage CNC 5 axes ?

Il existe des différences significatives entre le fraisage CNC 3 axes et le fraisage CNC 5 axes en termes de composition axiale, de plage de traitement, d’efficacité de traitement, de précision de coupe, de mouvement de l’outil, d’algorithme de ligne de balayage, de scénarios d’application, de coût et de délai de livraison. Ces différences rendent les deux adaptés à des besoins de traitement et à des domaines différents.

Projets	Fraisage CNC 3 axes	Fraisage CNC 5 axes
Composition axiale	Trois axes linéaires : X, Y, Z	Trois axes linéaires X, Y, Z et deux axes de rotation A et B
Étendue du traitement	Pièces planes de base	Surfaces spatiales complexes telles que les surfaces courbes, les sphères et les cavités profondes
Efficacité du traitement	Généralement, plusieurs positionnements sont nécessaires	Élevée, peut réduire le nombre de repositionnements lors du traitement de surfaces courbes complexes
Précision de coupe	Élevée, mais une erreur aléatoire est plus probable	Plus haut, pas besoin de repositionner, réduire les erreurs
Mouvement de l’outil	Se déplace principalement dans les directions des axes X, Y et Z	Lors du déplacement sur les axes X, Y et Z, les axes A et B pivotent.
Scénarios d’application	Usinage général de pièces industrielles	Aérospatiale, pièces automobiles, moules et autres domaines de haute précision
Coût	Réduction des coûts d’achat et de maintenance	Coûts d’achat et d’entretien plus élevés
Délai de livraison	longue, réalisée par étapes, et nécessite d’être repositionnée	Usinage court et continu sans arrêt et usinage en une seule étape

Quelle est la différence entre le fraisage CNC et le tournage CNC ?

Le fraisage CNC est un processus de fabrication soustractif qui consiste à retirer de la matière d’un bloc solide ou d’une feuille pour créer une forme ou un design, tandis que le tournage CNC implique la rotation d’une pièce pendant qu’un outil de coupe enlève de la matière pour créer une forme cylindrique. Le fraisage CNC est mieux adapté à la production de pièces avec des formes et des caractéristiques complexes, tandis que le tournage CNC est mieux adapté à la production de pièces à symétrie de rotation.Usinage par fraisage CNCest plus coûteux au départ en raison de coûts d’installation plus élevés, mais peut produire des pièces plus rapidement et en plus grandes quantités, ce qui le rend plus rentable pour les séries de production à grande échelle.Le tournage CNC peut être plus rentable pour les petites séries de productionen raison de ses coûts d’installation inférieurs.

Fraisage CNC

Le fraisage CNC est un processus de fabrication soustractifCela implique de retirer de la matière d’un bloc ou d’une feuille solide pour créer une forme ou un motif. Le processus utilise un outil de coupe rotatif qui se déplace le long de plusieurs axes pour couper et façonner le matériau. Les fraiseuses CNC sont disponibles en différentes tailles, des petites machines de bureau aux grandes machines industrielles qui peuvent gérer une production à grande échelle.

Avantages du fraisage CNC

• Peut produire des pièces avec des formes et des caractéristiques complexes
• Convient à une large gamme de matériaux, y compris les métaux, les plastiques et les composites
• Haute exactitude et précision
• Production rapide et efficace
• Peut produire de grandes pièces et plusieurs pièces simultanément

Inconvénients du fraisage CNC

• Coûts initiaux d’installation plus élevés
• Limité à la production de pièces à symétrie de rotation
• Nécessite des opérateurs qualifiés pour programmer et faire fonctionner les machines

Tournage CNC

Le tournage CNC est un processus de fabrication qui consiste à faire pivoter une pièce pendant qu’un outil de coupe enlève de la matière pour créer une forme cylindrique. Le processus est couramment utilisé pour produire des pièces de section circulaire, telles que des arbres, des boulons et des vis.Pièces de machine de tournage CNCPeut être utilisé pour la production à petite et à grande échelle.

Avantages du tournage CNC

• Convient pour la production de pièces à symétrie de rotation
• Haute exactitude et précision
• Peut produire des pièces avec une finition de surface lisse
• Production rapide et efficace
• Convient à une large gamme de matériaux, y compris les métaux, les plastiques et les composites

Inconvénients du tournage CNC

• Limité à la production de pièces de forme cylindrique ou de sections simples
• Ne convient pas pour la production de pièces avec des formes et des caractéristiques complexes
• Nécessite des opérateurs qualifiés pour programmer et faire fonctionner les machines

Quelles sont les applications du fraisage CNC ?

Le fraisage CNC est une méthode d’usinage de précisionqui utilise des machines-outils CNC et des systèmes de contrôle par ordinateur indépendants du fonctionnement manuel pour obtenir un usinage de haute précision de la forme et de la précision de surface des pièces.

1. Industrie aérospatiale

Dans l’industrie aérospatiale, le fraisage CNC joue un rôle essentiel. Les équipements aérospatiaux sont généralement constitués de divers métaux durs et de matériaux spéciaux. Ces matériaux, tels que les alliages nickel-chrome à haute température, sont difficiles à traiter mais nécessitent une précision et une fiabilité extrêmement élevées. La technologie de fraisage CNC peut traiter efficacement ces matériaux difficiles à usiner et garantir que les pièces répondent aux exigences de conception, améliorant ainsi les performances et la sécurité des équipements aérospatiaux.

2. Industrie automobile

Avec le développement rapide de l’industrie automobile, le traitement efficace, de haute précision et de haute stabilité des pièces automobiles est devenu la clé pour raccourcir les cycles de production des produits et améliorer l’efficacité et la compétitivité des entreprises.La technologie de fraisage CNC permet un prototypage rapideet la fabrication de pièces automobiles complexes possibles, améliorant ainsi l’efficacité de la production et la qualité des produits. Par exemple, l’usinage CNC de précision peut maintenir des tolérances inférieures à ±0,0002 pouce, assurant un ajustement précis entre les pièces et un fonctionnement fiable.

3. Industrie médicale
Dans la fabrication de dispositifs médicaux, la technologie de fraisage CNC joue également un rôle important. Les dispositifs médicaux nécessitent de conserver des caractéristiques de conception précises sur une variété de substrats métalliques et plastiques et de créer rapidement des composants et des produits. La technologie de fraisage CNC permet de fabriquer ces pièces avec précision selon des tolérances serrées, garantissant ainsi des performances et une fiabilité élevées des dispositifs médicaux. De plus, puisqueLe fraisage CNC convient aux pièces personnalisées uniques, il a de larges perspectives d’application dans l’industrie médicale.

4. Industrie électronique
Dans la fabrication de produits électroniques, le traitement des boîtiers est un lien important. Les méthodes de traitement traditionnelles nécessitent souvent plusieurs processus, qui sont inefficaces et difficiles à contrôler. La technologie de fraisage CNC peut terminer le traitement de la coque en une seule fois en écrivant un programme de traitement, ce qui améliore considérablement l’efficacité du traitement. Dans le même temps, la technologie de fraisage CNC peut également réaliser le traitement de formes complexes, telles que des arcs, des concavités et des convexes, etc., ce qui rend l’apparence de la coque plus belle. De plus, la technologie de fraisage CNC peut également réaliser le traitement de différents types de coquilles grâce au remplacement automatique des outils, améliorant ainsi la flexibilité de la production.

5. Industrie pétrolière et gazière
Une autre industrie qui nécessite des tolérances serrées est l’industrie pétrolière et gazière, qui est essentielle à la sécurité desTours CNC. L’industrie utiliseFraiseuses CNC pour créer de la précision, des pièces fiables telles que des pistons, des cylindres, des tiges, des goupilles et des soupapes. Ces composants sont généralement utilisés dans les pipelines ou les raffineries. Ils peuvent nécessiter de plus petites quantités pour répondre à des quantités spécifiques. L’industrie pétrolière et gazière nécessite souvent des métaux usinables résistants à la corrosion tels que l’aluminium 5052.

6. Industrie maritime
L’industrie maritime s’appuie sur un savoir-faire de haute qualité car elle crée des véhicules aquatiques qui peuvent s’étendre sur le monde entier. Les processus de fabrication à grande échelle des navires et autres embarcations nécessitent une automatisation pour respecter les délais de fabrication et le contrôle de la qualité. Cela n’est possible que grâce au fraisage CNC. Les fraiseuses CNC, les tours, l’usinage par électroérosion et d’autres processus peuvent créer presque tous les composants marins. Ces composants comprennent la coque et les garnitures intérieures.

7. Industrie militaire et de défense
Les besoins de l’industrie militaire et de la défense sont similaires à ceux de l’industrie aérospatiale. Ces industries n’ont pas besoin de pièces simples, mais de machines complexes pour fabriquer une variété de matériaux innovants et d’équipements de précision. Les applications des systèmes CNC dans ces domaines sont vastes, de la conception personnalisée complexe de cellules d’armes aux composants internes de missiles.

8. L’agriculture
L’agriculture est une industrie énorme, qui produit tout, des petites pelles aux gros tracteurs et aux moissonneuses-batteuses. Le fraisage CNC est utilisé dans tous les outils agricoles, quelle que soit leur taille. Il existe de nombreuxMachines CNC utilisées pour la découpe et le perçage.

9. Fabrication de moules
Dans la fabrication de moules, la technologie de fraisage CNC est un outil essentiel. Les moules ont généralement des formes complexes et des exigences de haute précision, et les méthodes de traitement traditionnelles sont souvent difficiles à répondre aux besoins. La technologie de fraisage CNC peut réaliser le traitement de moules complexes grâce à une découpe à grande vitesse et de haute précision. Par exemple, dans la fabrication deMoules d’injection plastique, la technologie de fraisage CNC peut contrôler avec précision la forme et la taille du moule, améliorant ainsi la qualité et l’efficacité de la production des produits en plastique.

Résumé

Les principales considérations de conception et d’ingénierie pour le fraisage CNC impliquent la sélection de l’équipement de la fraiseuse, la sélection des outils, le réglage des paramètres de coupe et le contrôle des erreurs. Grâce à une sélection et une conception scientifiques et raisonnables, les avantages du fraisage CNC peuvent être pleinement utilisés pour améliorer l’efficacité du traitement, garantir la qualité des pièces et prolonger la durée de vie de l’équipement. Dans les applications pratiques, des plans de traitement et des paramètres de processus appropriés doivent être formulés en fonction des besoins et des conditions de traitement spécifiques et d’une prise en compte complète de divers facteurs pour obtenir les meilleurs résultats de traitement.

Démenti

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Cet article a été écrit par plusieurs contributeurs de Longsheng. Longsheng est une ressource de premier plan dans le secteur manufacturier, avecUsinage CNC,Fabrication de tôles,Impression 3D,Moulage par injection,emboutissage du métal, et plus encore.