Déviation et précision dans l'usinage CNC suisse

L'importance de la douille de guidage dans les machines à vis suisses

En 2011, Citizen Machinery Company a introduit une douille de guidage adaptative conçue pour aider à éliminer les coûts associés au traitement des barres non meulées. Citizen est un spécialiste des machines-outils et un leader de la technologie de tournage CNC.

Cette douille de guidage adaptative n'est plus nouvelle. Cependant, une récente visite au siège national de Citizen (à quelques minutes de notre usine) pour examiner certaines spécifications de l'une de nos machines nous a fait réfléchir à l'importance de la douille de guidage. Quelle est la fonction de cette fonctionnalité souvent méconnue ?

Voici l'histoire.

Problèmes de déviation lors de l'enlèvement de matière

Une pièce qui est soumise à une force fléchira, écartant la trajectoire de la pièce. Si la force de coupe provoque une déviation trop importante, la déviation excessive affectera la précision de la coupe.

Imaginez :si vous tenez fermement une pièce à une extrémité et poussez latéralement sur l'extrémité non supportée, la pièce se pliera X fois. Poussez avec la même force sur une pièce plus longue ayant le même diamètre et la pièce se pliera encore plus.

En fait, lorsque la distance entre le support et la force est deux fois plus longue, la même force produira huit fois la déviation. Ainsi, si une force appliquée à l'extrémité d'une pièce de 2,0″ (50,8 mm) provoque une déviation de 0,001″ (0,0254 mm), la même force appliquée à l'extrémité d'une pièce de 4,0″ (101,6 mm) entraînera une déflexion de 0,008″ (0,2032 mm). ) de déviation.

Compenser la déviation

Pour compenser la déviation, la plupart des méthodes de coupe - y compris l'usinage suisse - effectuent plusieurs passes lentes pour enlever la matière. Cependant, effectuer des passes supplémentaires augmente également la marge d'erreur, en particulier sur de grandes longueurs de pièces.

La "règle" généralement acceptée pour un tour conventionnel stipule que lorsque vous tournez des pièces qui ont un rapport longueur/diamètre supérieur à 3:1, vous devez utiliser une poupée mobile pour éviter une déviation excessive. Lorsque le rapport longueur/diamètre est supérieur à 6:1, vous devez soutenir le milieu des pièces à l'aide d'une lunette ou d'une lunette.

La pince de serrage, qui assure la stabilité de la pièce, a été ajoutée aux machines suisses dans les années 1870 pour réduire la déflexion. Aujourd'hui, les machines à vis suisses modernes améliorent encore l'efficacité et la précision grâce à l'ajout de la douille de guidage, qui donne de la rigidité au matériau en le soutenant près de l'outil.

En savoir plus sur l'évolution de l'usinage CNC suisse dans La machine suisse dans l'atelier d'usinage d'aujourd'hui.

Comment fonctionne la douille de guidage dans l'usinage suisse

Le but de la douille de guidage est de soutenir la pièce et de maintenir la précision tout au long de l'usinage de la pièce.

Avec une machine suisse, la douille de guidage soutient la pièce si près de l'outil que la déflexion due à la force de coupe est pratiquement réduite à zéro. Par conséquent, l'outil de coupe peut effectuer une passe profonde plutôt que plusieurs peu profondes, de sorte qu'il :

• Effectue une coupe unique tout en conservant des dimensions précises sur la pièce
• Réduit l'usure de l'outil, aidant à assurer plus de cohérence et de précision

Optimisation de la douille de guidage

La précision d'une douille de guidage est indiquée par la coaxialité, une mesure de la concentricité de plusieurs diamètres le long d'un axe théorique. Afin de maintenir constamment les tolérances au micron dans le temps, les bagues de guidage doivent avoir une coaxialité de 0,0002".

Il existe plusieurs types de douilles de guidage :

• Douilles de guidage rotatif tournent simultanément avec la pièce et sont mieux utilisées pour tourner des pièces plus larges, avec des tolérances supérieures à ± 0,0005".
• Douilles de guidage fixes restent immobiles pendant que la barre tourne et sont idéales lorsque des tolérances plus strictes sont requises.
• Douilles de guidage de haute précision sont disponibles pour les matériaux difficiles ou les tolérances sévères, telles que celles requises pour la fabrication de petites pièces utilisées comme composants dans les dispositifs médicaux ou l'orthopédie.

De plus, la précision dimensionnelle nécessite une configuration, un réglage et une surveillance appropriés de la machine CNC Swiss. Par exemple, lorsque les tolérances au niveau du micron peuvent compliquer la répétabilité, une tactique appelée segmentation (où une partie de la pièce à usiner à la fois est fabriquée à mesure qu'elle avance) est utilisée pour tirer parti de la douille de guidage afin d'améliorer la cohérence.

Avantages de l'usinage CNC suisse avec douille de guidage

La douille de guidage combinée à la géométrie et à la mécanique de la zone de l'outil permet à l'usinage CNC Swiss d'offrir de nombreux avantages. Par exemple :

• Certaines machines offrent 20 outils ou plus.
• Une seule coupe lourde enlève souvent tout le matériau nécessaire.
• Une excellente finition de surface peut éliminer le besoin de meulage.
• Les opérations et les outils simultanés rationalisent la découpe de pièces complexes.
• L'élimination des opérations secondaires peut accélérer la production et réduire les coûts.
• De nombreuses pièces sortent de la machine prêtes à être expédiées.

Pour en savoir plus sur la façon dont l'usinage CNC Swiss peut rationaliser vos processus et vous aider à atteindre vos exigences de précision, téléchargez notre article technique sur certaines des questions les plus fréquemment posées par Swiss Screw Machining.