Principaux conseils pour produire des pièces usinées CNC de qualité

L'usinage CNC est une nécessité clé dans le secteur manufacturier d'aujourd'hui. Des pièces usinées CNC de haute qualité sont utilisées pour créer des produits de haute qualité partout dans le monde. Ces pièces doivent être conformes aux spécifications de conception spécifiées par les clients et aux normes de l'industrie pour fonctionner avec précision et efficacité.

Les pièces non conformes aux spécifications et à la conception requises causeront des problèmes inattendus, entraînant des temps d'arrêt et des coûts énormes. Par exemple, une pièce aérospatiale qui n'est pas précise peut entraîner un dysfonctionnement d'un équipement pendant le vol, mettant ainsi de nombreuses vies en danger. De même, des disques ou des étriers de frein défectueux peuvent entraîner des accidents de la route ou le rappel coûteux de milliers de véhicules.

Les fabricants comprennent parfaitement l'importance de produire des pièces de qualité en temps opportun. Ne pas le faire pourrait entraîner la perte de clients et de nouvelles commandes futures.

Alors, que faut-il pour produire des pièces de qualité en usinage CNC ?

#1 Révisez votre projet d'usinage

Avant toute chose, vous devez avoir une évaluation claire du projet que vous souhaitez entreprendre. Posez-vous ces questions :

• Quelles sont les différentes tailles et complexités des pièces ?
• Quels sont les matériaux à usiner ?
• De quels niveaux de précision aurez-vous besoin pour fabriquer ces pièces ?
• Quels sont les outils de coupe dont vous aurez besoin ?
• Avez-vous besoin de fixations coûteuses pour serrer vos pièces usinées ?

L'exécution de cet examen vous permet de sélectionner la méthode la plus efficace et la plus rentable pour obtenir les résultats souhaités.

#2 Considérez le meilleur type de machine

Avez-vous le bon équipement et les bonnes machines dans votre atelier pour faire ce travail? Sinon, vous devrez considérer la meilleure solution pour votre projet tout en évaluant la large gamme de types de machines CNC disponibles sur le marché.

Les machines CNC de haute qualité peuvent coûter plus cher. Cependant, ils peuvent atteindre une précision extrêmement élevée et des tolérances serrées. Les machines CNC fabriquées avec une bonne mécanique générale, des vis à billes de qualité et des guides à rouleaux linéaires ou des guides à boîte solide, durcis, rectifiés puis grattés à la main à la perfection sont capables et éprouvés de fournir une précision et une stabilité à long terme.

Évaluez si le marché exige exactement le même type de machine que vous recherchez - cela vous donnera un indice sur ce qui est pratique et utile pour vos besoins d'usinage. Enfin, tenez compte du délai de livraison de la marque et du type de machine CNC, afin de ne pas être obligé d'acheter un deuxième ou même un troisième choix.

#3 Automatiser avec des commandes CNC

Comme les systèmes informatiques sont utilisés pour contrôler les machines CNC, de nombreuses opérations de production peuvent être automatisées pour augmenter la production et réduire les temps improductifs. Des pièces identiques ou mixtes peuvent être usinées avec des niveaux de précision plus élevés et plus constants. Les commandes répétées peuvent également être configurées dans des délais plus courts, tandis que les commandes d'urgence peuvent être plus facilement intégrées dans votre calendrier de production.

#4 Optimiser avec le logiciel machine

Les fabricants de machines CNC réputés fournissent souvent des logiciels spécialement conçus dans leurs machines qui contrôlent divers paramètres et fournissent des alertes et des rapports d'erreur. Un tel logiciel permet à vos machinistes expérimentés d'évaluer les processus d'usinage, de prendre des mesures proactives ou correctives pour garantir que la qualité des pièces n'est pas compromise et d'optimiser l'efficacité de la production en maximisant les capacités de vos machines.

#5 S'assurer que les bons matériaux sont utilisés

Le type de matériaux à usiner influencera les niveaux de performance et les temps de cycle. Des facteurs tels que la durabilité, la charge sur le roulement et la structure globale de la machine affecteront la précision pouvant être obtenue.

Les propriétés des matériaux et le comportement de l'outillage dans les conditions d'usinage requises influenceront également les facteurs de la machine-outil. Il s'agit notamment de la vitesse et de la vitesse d'avance maximales de la broche, de la puissance du moteur la plus efficace et du couple du moteur de la broche.

#6 Utilisez les bonnes alimentations et la bonne vitesse

Utilisez les bonnes avances et la bonne vitesse lors de l'usinage des pièces car ces facteurs affectent la qualité de surface de vos pièces et la durée de vie de l'outil de coupe sélectionné.

Si vous réglez votre vitesse trop lentement, vous risquez de subir à la fois une efficacité moindre et des dommages possibles à votre outil. Si vous réglez votre vitesse trop rapidement, vous pouvez rencontrer des problèmes de précision et de contour, ainsi qu'une usure plus rapide de votre outil de coupe, ce qui entraîne des coûts de production plus élevés. Considérez le "Golden Middle ” car cela garantira une bonne qualité des pièces, une durée de vie plus longue de l'outil de coupe et également des cycles de production constants et économisants.

#7 Choisissez les bons outils de coupe et porte-outils

Utilisez d'abord les bons outils de coupe et les paramètres de coupe recommandés pour obtenir la qualité de surface et la précision souhaitées. Par la suite, vous pouvez affiner les paramètres de coupe pour obtenir le rendement et le coût de production souhaités.

Évitez d'utiliser des outils émoussés, des outils (de dimensions) incorrects ou des outils qui ne conviennent pas aux matériaux usinés. Cela peut entraîner des bords rugueux, des marques de coupe, des marques en relief ou même des marques de brûlure sur le produit fini.

Évitez également d'utiliser le même outil pour l'ébauche et la finition dans les séries de production, car cela peut entraîner une finition de qualité inférieure, voire une usure et un coût plus élevés.

#8 Adopter un serrage approprié des pièces

La façon dont vous serrez le matériau ou les pièces individuelles à usiner dépend du nombre d'opérations à effectuer et si vous devez usiner sur plusieurs surfaces.

S'il y a plusieurs opérations (par exemple fraisage, perçage, taraudage) à effectuer, il est toujours préférable de serrer votre pièce de manière à permettre d'effectuer les différentes opérations en un seul réglage.

Ceci peut être réalisé dans "clever ” et des conceptions de montage efficaces, qui sont coûteuses, ou en utilisant un axe supplémentaire dans votre machine (par exemple 4 ^ème Axe ou table rotative CNC).

Si votre matériau ou pièce doit être usiné sur les cinq côtés, un centre d'usinage multi-axes doit être envisagé. Ceux-ci peuvent être une configuration 3+2, ou mieux, une configuration d'axe 4+1. Les capacités complètes à 5 axes doivent être utilisées si vous avez l'intention d'usiner des moules et des matrices ou des formes et des contours très complexes.

#9 Assurer un dégagement efficace des puces

Les copeaux produits par le processus de production doivent être éliminés efficacement de la machine, sinon ils peuvent gravement entraver vos processus d'usinage. Ils ne doivent jamais s'accumuler dans la zone de coupe et doivent être nettoyés en utilisant un liquide de refroidissement ou une pression d'air efficace.

Lorsque les copeaux ne sont pas éliminés immédiatement et efficacement de la zone de coupe, ils peuvent être traînés autour de l'outil de coupe et entrer en contact avec la zone de coupe et l'outil de coupe de manière répétée. Il en résulte une usure plus élevée, des dommages possibles aux surfaces de la zone du matériau et, dans le pire des cas, la rupture de votre outil de coupe en raison de sa charge accrue. Évitez que des copeaux restent sur toute la pièce et assurez-vous que la qualité de surface de votre pièce usinée n'est pas affectée.

Une fois que vous vous êtes assuré qu'une quantité suffisante de liquide de refroidissement ou d'air souffle les copeaux loin de votre zone de coupe en cours, vous pouvez éliminer efficacement les copeaux en utilisant des convoyeurs à l'intérieur de la machine. Différents modèles de convoyeurs sont disponibles : 

• Les convoyeurs à charnière standard sont polyvalents pour divers matériaux.
• Les convoyeurs de type racleur sont recommandés pour les matériaux de moulage d'acier.
• Les convoyeurs à tambour sont principalement destinés aux matériaux en aluminium et garantiront que les copeaux fins sont filtrés hors de votre système de refroidissement.

#10 Gérez votre environnement de fabrication

Méfiez-vous de l'influence des sources externes de débris et de pollution - celles-ci peuvent potentiellement créer des effets très négatifs lors de l'usinage et peuvent entraîner des dommages très coûteux à votre machine.

Voici quelques exemples : 

• Poussière de meulage ou pire, des fonderies voisines
• Ondes de choc créées par des presses ou des machines à emboutir
• Fluctuations électriques dues à un réseau électrique instable
• Opérations de soudage à proximité de machines CNC

Au-delà, des températures instables et changeantes dans l'atelier affecteront la précision de votre machine, tandis que l'air impur (humide) et non filtré fourni par le compresseur d'air et les tuyaux d'air à votre machine affectera sa fonctionnalité et son efficacité.

#11 Embaucher des machinistes CNC qualifiés

L'expertise et l'expérience des machinistes CNC jouent un rôle critique et important dans la production de produits de qualité. Des machinistes CNC qualifiés avec de bonnes connaissances en fabrication et une aptitude mécanique exécuteront, configureront votre machine et géreront vos opérations avec soin et réduiront considérablement les erreurs.

#12 Effectuer des inspections en cours de processus

Effectuez des inspections de qualité lorsque la pièce est toujours en cours d'exécution pour identifier immédiatement tout problème et ajuster votre machine-outil CNC pour atteindre les tolérances requises. Vous pouvez effectuer « Mesure en cours ” en utilisant des sondes de travail de haute précision - celles-ci vous permettent de vérifier immédiatement des dimensions spécifiques, ou de le faire une fois l'opération terminée et avant que la pièce ne quitte le montage ou la machine. Vous pouvez ensuite ajuster vos données si nécessaire, et retravailler.

Les vérifications en cours de vos outils empêcheront également la réutilisation des outils de coupe usés - ils sont dangereux car ils peuvent se casser pendant le processus. Les vérifications des outils de coupe vous aident non seulement à confirmer que votre perceuse ou votre taraud est en ordre, mais un système de surveillance en direct de l'outil informe votre opérateur lorsque votre outil doit être remplacé. Les systèmes de mesure laser d'outils peuvent même mesurer l'usure des outils en termes de longueur et de rayon.

#13 Mettre en œuvre des mesures de contrôle qualité

Les systèmes de qualité font partie intégrante de la fabrication. Mettre en œuvre des systèmes de contrôle qualité efficaces tout au long de l'opération, du début du projet aux produits finis.

Vos procédures de travail strictes doivent garantir la conformité des inspections des matériaux, des contrôles de processus, des dimensions, des tolérances et des spécifications des produits finaux. Ceux-ci éviteront les produits non conformes et correspondront à la haute qualité requise de votre client, ce qui à son tour améliore votre réputation et vos niveaux de productivité tout en réduisant les coûts. Idéalement, les fabricants devraient également être certifiés ISO.

#14 Effectuer une maintenance préventive régulière

L'adoption d'un protocole d'entretien régulier permet de maintenir vos machines CNC en bon état. Un étalonnage fréquent est recommandé pour empêcher votre machine de fonctionner hors spécifications ou de générer des vibrations potentiellement dommageables.

De tels contrôles de maintenance peuvent également vous aider à éviter de rencontrer des problèmes techniques au mauvais moment. Planifiez ces contrôles de maintenance préventive au moins une fois par an – mieux deux fois par an.

Assurez-vous que vos machines-outils coûteuses, qui vous rapportent de l'argent, reçoivent le soin et l'attention qu'elles méritent. N'essayez pas d'économiser quelques dollars en utilisant de l'huile de graissage bon marché. Dans les manuels d'utilisation de la machine, il y a tous les détails sur la marque d'huile et les spécifications requises. Essayer de prendre des raccourcis et acheter de l'huile non conforme moins chère peut entraîner l'annulation de la garantie et des réparations coûteuses dans un proche avenir.

Obtenez le guide électronique gratuit sur la maintenance préventive [Liste de contrôle] Les meilleurs conseils de maintenance préventive pour vos machines-outils CNC

Conclusion

La production de pièces de qualité dépend souvent d'une combinaison complexe de machines CNC, de logiciels, d'outils et de processus et de machinistes qualifiés. En gérant bien ces différents paramètres, vous serez en mesure de fournir des pièces usinées de qualité et cohérentes avec les bons niveaux de précision exigés par vos clients.

Pour produire en permanence des pièces usinées CNC de qualité, vous devez investir dans des machines CNC de meilleure qualité. Cela vous aide à répondre aux demandes constantes d'une productivité plus élevée, de pièces en constante évolution, d'une complexité accrue et du besoin d'une qualité de produit constante.

Afin de répondre ou de dépasser les exigences de plus en plus strictes des fabricants, vous devez également exiger que vos machines CNC restent en parfait état. Apprenez comment le faire en lisant notre article sur les machines CNC - La liste ultime des choses à faire et à ne pas faire