Comment le fraisage CNC 3 axes et 5 axes réduit-il le coût de coupe des pièces

L'usinage CNC est une méthode de fabrication soustractive qui utilise des outils de coupe pour retirer de la matière d'un morceau de matière première ou d'une pièce préexistante. Les centres d'usinage CNC utilisent généralement les machines-outils 5 axes les plus avancées, ce qui réduit considérablement le délai d'exécution en éliminant les réglages intermédiaires et en permettant les fonctions de contre-dépouille et hors axe.

Des pièces plates simples aux géométries de surface exigeantes et très complexes, le choix de la bonne machine-outil CNC est crucial. Différents types de machines-outils CNC peuvent traiter différentes pièces. Le type de machine utilisé (tour CNC, fraiseuse CNC 3 axes ou centre d'usinage 5 axes) dépend généralement de la complexité de la pièce, de la géométrie, de la taille, de la tolérance, de l'utilisation finale et du matériau du type de produit.

CNC M usinage M matériaux

Le matériau est souvent le deuxième facteur le plus important affectant le coût de l'usinage CNC. Lorsque vous pouvez trouver un équilibre entre le coût du matériau et son usinabilité, l'usinage le plus rentable sera atteint. En ce qui concerne l'usinabilité ou la facilité du matériau dans le processus, plus l'usinabilité du matériau est forte, plus la production de pièces est rapide et plus le coût du service est faible. Les matières plastiques et les alliages métalliques plus tendres sont généralement plus faciles à traiter. Pour déterminer l'usinabilité inhérente du matériau, vous pouvez vous référer aux différentes propriétés du matériau dans le tableau d'usinage CNC.

Temps et main-d'œuvre d'usinage CNC

Techniciens programmant des machines-outils CNC Lors de la fabrication par usinage CNC, le facteur de coût le plus important est généralement le temps nécessaire à la fabrication des pièces. Les grandes pièces compliquées nécessitent un temps de traitement plus long, ce qui augmente le coût global.

Les géométries complexes qui nécessitent un usinage multi-axes nécessitent plus de temps, et les constructions complexes reposent généralement sur la fabrication et le post-traitement manuels. Si chaque côté de la conception de pièce contient des fonctions différentes, il doit généralement être repositionné manuellement. Parfois, les pièces qui doivent être repositionnées avec un nouveau montage sont utilisées pour traiter ces fonctionnalités. Plus il y a de processus liés à la réalisation de la conception, plus la pièce est chère.

Le coût de l'usinage CNC diminue considérablement à mesure que le nombre de pièces augmente. Dans les premières étapes du projet, il peut être avantageux de considérer le prix unitaire inférieur en raison du grand nombre de pièces usinées.

Conception de pièces CNC

Les pièces en aluminium traitées peuvent être produites rapidement grâce à une conception optimisée, presque aucun repositionnement manuel n'est nécessaire, ce qui peut réduire considérablement le coût des pièces traitées. Plus précisément, les principales caractéristiques de conception suivantes peuvent être prises en compte :

Les caractéristiques de conception avec un rapport d'aspect inférieur à 4 sont idéales. Les éléments plus petits nécessitent le passage de plus de machines et sont sujets aux vibrations, ce qui améliore la précision et le temps de traitement.

La profondeur de la cavité est souvent meilleure lors de la coupe de la cavité avec une profondeur allant jusqu'à 2-3 fois son diamètre. Si possible, faites en sorte que la profondeur soit inférieure à 4 fois le diamètre de l'outil.

L'épaisseur de paroi doit être comprise entre 0,8 et 1,5 mm. Les parois plus minces nécessitent plusieurs passages avec l'outil à de faibles profondeurs de coupe. Les éléments à parois minces sont sujets aux vibrations, ce qui peut être difficile dans l'usinage de précision et augmenter le temps d'usinage.

Les trous de taille de foret standard peuvent être complétés rapidement et les trous de taille non standard doivent être usinés avec une fraise en bout, ce qui augmentera le coût total et le temps de traitement. Le filetage doit être conçu de telle sorte que la longueur minimale soit 1,5 fois le diamètre du trou et la longueur maximale soit 3 fois le diamètre du trou.

Un rapport longueur/diamètre de 3:1 ou un rayon de coin interne inférieur peut garantir des temps de fraisage réduits, pas besoin de changer d'outils et raccourcir le temps d'usinage global.

Lorsque vous essayez de réduire le coût des commandes d'usinage CNC, il est préférable de trouver un équilibre entre des matériaux bon marché, un usinage facile et une conception standardisée optimisée. S'assurer que toutes les fonctions de la conception sont essentielles aux projets clés peut simplifier la portée globale. Plus les exigences pour le mécanicien sont complexes, plus l'efficacité de la solution est faible.

C conclusion

D'une manière générale, en raison de sa conception, de ses dimensions et de ses exigences spécifiques, les pièces complexes nécessitent plus de considération lors du processus d'usinage. Lorsque les pièces sont dans le processus de conception, les ingénieurs concepteurs doivent toujours s'efforcer de construire des pièces simples et faciles à produire dans la mesure du possible. Plus la conception est simple, plus elle est facile à fabriquer et moins les coûts indirects sont élevés.

Les concepteurs mécaniques ont réfléchi à la manière de créer des conceptions nécessitant moins de composants tout en offrant des performances maximales, ce qui peut réduire les coûts tout en garantissant une efficacité et des rendements plus élevés. L'usinage CNC est une méthode de fabrication efficace pour la production de pièces et le prototypage. Si les détails de conception clés et les capacités de traitement ne sont pas bien équilibrés, la rentabilité peut être perdue.