6 conseils pour maintenir des tolérances serrées

Il y a peu de choses qu'un machiniste aime plus que lorsqu'il obtient une empreinte et voit ceci :+/- 0,005". Tenir cinq millièmes de pouce est un jeu d'enfant pour tout bon machiniste - autant fraiser la pièce les yeux fermés. Mais il y a aussi les emplois un peu plus exigeants. Ajoutez un autre zéro, et vous avez maintenant :0,0005". Tenir cinq dixièmes de mille est une toute autre histoire. C'est la différence entre l'épaisseur d'un cheveu humain et celle d'un globule blanc. Lorsqu'il s'agit de respecter des tolérances serrées, voici quelques recommandations qui peuvent maintenir vos pièces dans les spécifications.

1. Réchauffement de la broche pour maintenir des tolérances serrées

Exécutez une routine d'échauffement - Bien qu'il s'agisse d'une procédure standard avec la plupart des machines CNC, envisagez d'exécuter quelque chose d'un peu plus ardu. Une procédure typique ne fera que réchauffer la broche, ce qui est essentiel pour répandre la graisse afin d'éviter une usure prématurée des roulements. Mais, vous devez également permettre aux composants internes d'atteindre une température de fonctionnement stable pour tenir compte de la dilatation thermique. Maintenant, tout cela est bien si vous cherchez uniquement à maintenir des tolérances serrées dans votre axe Z, mais si vous combinez le réchauffement de la broche avec le mouvement de la machine dans tous les axes, cela vous aidera encore plus. Laisser la machine fonctionner pendant 10 à 20 minutes avec tous les composants en mouvement permet aux composants d'atteindre une température idéale et aidera à atténuer les effets de la dilatation thermique pendant le fraisage. Quoi qu'il en soit, à la fin de votre échauffement, assurez-vous de mesurer tous vos outils pour une précision absolue et des tolérances serrées.

2. Sélection d'outils pour maintenir des tolérances serrées

Choisissez vos outils avec soin - Lorsque vous faites face à ces tolérances impitoyables, assurez-vous d'être accommodant avec votre outillage. Vous voudrez vous assurer d'avoir des outils spécifiques pour l'ébauche et la finition, permettant à l'outil d'ébauche de supporter le poids de l'usure, tandis que l'outil de finition est enregistré uniquement pour les passes finales, assurera un processus reproductible pour créer des pièces précises.

Les goupilles de jauge peuvent être utilisées pour mesurer un élément sous-dimensionné avant de l'usiner à une taille exacte.

3. Compensation pour le maintien de tolérances serrées

Compensez vos outils - Les fabricants d'outils ne sont pas parfaits, ils conçoivent donc leurs outils pour qu'ils soient un peu indulgents. Ils savent que si vous allez faire quelque chose en utilisant leurs outils, vous serez beaucoup plus heureux si l'élément qu'il coupe sort sous-dimensionné au lieu de surdimensionné. Tout comme une coupe de cheveux :vous pouvez en enlever plus, mais vous ne pouvez pas le remettre. Sachant cela, vous voudrez vous assurer que la première chose que vous faites lors de la configuration d'un travail précis est de composer le diamètre réel de votre outil. Vous pouvez le faire de plusieurs façons, mais ma méthode préférée consiste à fraiser une fonction, puis à utiliser des outils précis pour vérifier la dimension - des goupilles ou des blocs de jauge fonctionnent bien pour cela. C'est facile - si vous interpolez un trou de 0,250" avec un outil de 0,236" et que seule une goupille de jauge de 0,248" conviendra, alors votre outil est sous-dimensionné de 0,001" (utilisez la moitié de la valeur car il est sous-dimensionné de chaque côté). Vous compensez votre taille à 0,235" à ce stade, soit via votre logiciel CAM, soit en utilisant les commandes Tool Comp dans votre fichier de coupe.

4. Température pour maintenir des tolérances serrées

Stabilisation thermique - C'est l'une des choses les plus importantes de cette liste pour maintenir des tolérances serrées, car cela peut faire une énorme différence et vous ne le remarquerez peut-être même pas. Faites attention à l'emplacement de votre machine. Est-ce près d'une fenêtre, si oui, le soleil brille-t-il dessus pendant certaines parties de la journée ? La climatisation démarre-t-elle l'après-midi et souffle-t-elle de l'air froid sur la cabine de la machine ? Votre matériel est-il conservé dans un entrepôt étouffant, puis amené dans un environnement froid à 68 ° ? Tout cela semble innocent mais peut créer un énorme mal de tête dans votre processus. La dilatation ou la contraction thermique de la fraiseuse ou du matériau que vous coupez peut créer de grandes variations dans votre processus. Mettez tout cela sous clé - gardez votre machine et votre matériel dans un climat à température contrôlée, non affecté par la lumière du soleil, et vous en récolterez les fruits - la cohérence de votre processus.

5. Étalonnage pour maintenir des tolérances serrées

Calibrez votre équipement - Lorsque vous avez fait tout ce qui précède, mais que vous en avez besoin pour être juste *cela* beaucoup plus serré, pensez à faire appel au fabricant. Une fois qu'une machine a été construite, expédiée, déposée d'un camion, déplacée, mise à niveau et utilisée pendant des milliers d'heures, les choses changent et se règlent. C'est inévitable. Heureusement, il existe plusieurs pièces d'équipement, qu'il s'agisse de carrés de granit ou du Renishaw Ballbar, qui peuvent aider à tirer les rênes sur votre machine desserrée pour aider à maintenir des tolérances serrées. Nous aimons effectuer un test Ballbar et effectuer des ajustements dans le cadre d'un entretien annuel, de cette façon vous pouvez garder une laisse serrée sur la précision de votre machine. De plus, l'exécution de ces entretiens annuels garantit que les roulements sont serrés et lubrifiés, que les courroies sont correctement tendues et que les moteurs d'entraînement sont en bon état - tous des facteurs importants pour avoir une machine précise.

6. Échelles linéaires pour maintenir des tolérances serrées

Si tout le reste échoue, mettez à l'échelle ! – Si vous avez tout fait sur cette liste et que vous avez encore du mal, il est peut-être temps d'envisager de vous procurer une machine avec des échelles linéaires. Votre machine CNC typique utilisera l'encodeur du moteur d'entraînement comme méthode principale pour garder une trace de sa position absolue, mais cela peut être défectueux en raison d'imperfections dans la vis à billes ou de divergences thermiques. Les échelles linéaires changent tout cela - généralement installées en usine, elles se composent de deux composants principaux - l'échelle et la tête de lecture. En termes simples, l'échelle est comme une règle très précise que la machine peut lire, en comparant et en ajustant constamment les écarts. Sur notre M10Pro, cela permet une tolérance de positionnement 25 % plus serrée, une amélioration de 20 % de la répétabilité et une réduction de 85 % du jeu.

Le DATRON M10 Pro est doté d'échelles linéaires pour plus de précision et d'exactitude.

J'espère que ces conseils vous aideront à bien vous guider sur la route longue, sinueuse et cahoteuse (mais toujours enrichissante !) De l'usinage de haute précision et du maintien de tolérances serrées.

Découvrez trois choses qui ont un impact sur les tolérances strictes dans cet article de HEIDENHAIN .