Introduction au centre d'usinage horizontal à grande vitesse

Au tout début, les centres d'usinage horizontaux sont issus de la conception des fraiseuses conventionnelles au milieu du 20 ^ème siècle; depuis lors, la recherche et le développement de ce type spécifique de machines-outils n'ont cessé de progresser en laboratoire comme dans l'industrie. Après cela, des modèles de centres d'usinage diversifiés sont largement appliqués dans toutes sortes d'industries pour des usages professionnels et de précision, contribuant à un large éventail de réalisations industrielles.

Centres d'usinage

Le terme "centre d'usinage horizontal" peut être utilisé pour décrire une grande variété de machines de fraisage et de perçage CNC qui comprennent plusieurs accessoires critiques conçus et assemblés avec le châssis de la machine lui-même, tels que le magasin d'outils, ATC (changeur d'outils automatique), CMM ( Machine de mesure de coordonnées), tourelle d'outils électriques, tables de travail multi-axes, broche intégrée avancée, pour n'en nommer que quelques-uns ici. Les types de broches sont souvent motorisés et doivent être compacts. En même temps que la compilation de l'agencement d'usinage horizontal, les centres d'usinage horizontaux avec broches motorisées sont ainsi réalisés. Il convient de noter que le rôle des broches est assez important car il détermine beaucoup de choses qui sont liées telles que les travaux lourds et avec les processus d'usinage horizontaux, en particulier dans le traitement à couple élevé et intensif de l'usinage des matériaux durs. L'usinage à grande vitesse dépend fortement de la vitesse de rotation de la broche et du contrôle du couple des broches, de sorte que ce problème de broche doit être pris en charge avec soin.

Inventaire d'usinage :horizontal et vertical

L'usinage à grande vitesse et l'usinage horizontal sont deux caractéristiques distinctes qui peuvent constituer un inventaire complet pour le traitement intensif dans la classification des centres d'usinage. La phase de coupe fonctionne avec la broche et la phase de mandrin pour fonctionner, il existe donc essentiellement deux types de directions. L'un est vertical et l'autre est horizontal. Les centres d'usinage verticaux sont la disposition de sa structure qui aligne les broches et le mandrin verticalement, et les pièces sont ainsi usinées par des outils de coupe qui descendent et remontent verticalement par les centres d'usinage verticaux avec les broches motorisées. Pendant ce temps, contrairement aux centres d'usinage verticaux, les centres d'usinage horizontaux ont la broche disposée horizontalement et la procédure d'usinage est traitée horizontalement, ce qui est différent du processus d'usinage vertical.

Le centre d'usinage était un type de machines-outils avancées évolué à partir des fraiseuses dans les années 1960 et depuis lors, le développement de ce type spécifique de machines-outils progresse bien dans l'industrie, et après cela, les centres d'usinage ont été largement appliqués dans toutes sortes d'industries dans le 1990, le marché est devenu très mature et la tendance se poursuit aujourd'hui. Semblable au tournage, le fraisage est l'une des méthodes d'usinage les plus couramment adoptées qui permet d'obtenir des tolérances précises. Outre le modèle vertical et horizontal, il existe encore d'autres catégories dans l'inventaire du centre d'usinage.

Régime élevé et coupe intensive

La définition de la vitesse à laquelle on peut faire référence à un centre d'usinage à haut régime diffère d'un endroit à l'autre. Pour la majeure partie du marché asiatique, une broche dont le RPM dépasse 15 000 pourrait être considérée comme un centre d'usinage à haut RPM. Cependant, pour le marché japonais, la vitesse peut être supérieure pour encore dix mille tr/min ou deux, et dans le cas de l'Europe de l'Ouest, environ 30 000 tr/min peuvent être considérés comme un centre d'usinage à haut régime. Pour ces centres d'usinage horizontaux à grande vitesse, des tourelles motorisées seront souvent installées pour les applications lourdes. A l'aide d'une tourelle motorisée, le temps de cycle est ainsi considérablement raccourci. Avec les outils motorisés, les porte-outils et la connexion de la broche principale sont très compliqués, de sorte que la vitesse doit être bien coordonnée avec la force de couple qui fonctionne également de manière importante pour l'usinage.

Disposition d'usinage des axes

Pour les modèles verticaux et horizontaux, l'un ou l'autre peut être équipé de 5 axes. Concernant les centres d'usinage 5 axes, il existe principalement trois types de méthodes de construction qui constituent le mouvement cinq axes. Avec la tête pivotante seule qui peut atteindre tous les angles de traitement, le modèle de machines à tête pivotante est considéré comme pratique ainsi que d'autres centres d'usinage 4+1 et 3+2, tandis que les deux derniers présentent des avantages plus pratiques tels qu'une grande flexibilité et des prix pratiques.

Normalement, le modèle 3+2 est un centre d'usinage à trois axes CNC conventionnel à installer avec une autre table de travail dont le mécanisme contient d'autres deux axes. Par conséquent, avec les deux axes conçus sur la table rotative, les axes x, y et z peuvent se déplacer sur deux nouvelles dimensions de travail qui permettent plusieurs angles de processus de coupe possibles. D'autre part, les centres d'usinage traditionnels sont conçus avec au moins trois axes, à savoir les axes x, y et z. De nos jours, alors que les processus industriels se compliquent en raison de la demande de moins d'étapes de traitement, il existe des centres d'usinage conçus avec le 4ème et même le 5ème axe pour effectuer toutes les tâches de coupe en un seul arrêt. Concernant les centres d'usinage 5 axes, il existe principalement trois types de méthodes de construction qui constituent une machine 5 axes.

Avec la tête pivotante seule qui peut atteindre la plupart des angles de traitement ; ce type de machine est considéré comme pratique ainsi que d'autres centres d'usinage 4+1 et 3+2, tandis que ce dernier présente des avantages plus pratiques. Il existe de nombreux fabricants de centres d'usinage à Taïwan qui se consacrent à la recherche et au développement dans l'industrie et offrent des solutions optimales aux utilisateurs du monde entier.

Autres structures de composition

La même chose avec la structure 4 + 1 et tous ces mécanismes sont sous le contrôle d'une unité de commande numérique par ordinateur qui rend les actions synchronisées parfaitement adaptées à la précision ciblée. La valeur de précision du processus d'usinage 5 axes doit être estimée par les dispositifs CMM et peut également être intégrée dans l'un des travaux d'axe. Ainsi, le processus d'usinage des axes est très large dans le spectre de travail.

Pendant le fonctionnement sur site, si la taille de la pièce est trop grande, l'usinage causerait trop de vibrations au corps de la machine et détériorerait ainsi le cadre de précision des centres d'usinage, par conséquent, les fabricants pourraient ajouter d'autres conceptions structurelles sur le corps afin pour le rendre avec une meilleure rigidité. Parmi les nombreuses options de conception possibles, la double colonne est l'une des solutions très pratiques pour résoudre les problèmes de vibration d'usinage tout en améliorant la précision en même temps.

Les centres d'usinage à double colonne sont normalement classés en deux types :soit à colonne fixe, soit à colonne mobile. La version fixe est la conception selon laquelle les deux colonnes restent là où elles sont sans possibilité de déplacement, et la version mobile permet la naissance d'un autre axe, améliorant ainsi considérablement la commodité de l'usinage. Avec la structure de la colonne, la capacité de coupe globale peut être augmentée à un niveau supérieur et le problème de couple peut même être amélioré dans une nouvelle mesure. Pour les colonnes à doubler dans la structure, une fois lors de la coupe lourde, les problèmes de vibration peuvent être réduits aux valeurs minimales car les deux colonnes peuvent bien absorber les vibrations. La capacité de coupe et la compétence d'absorption des centres d'usinage horizontaux à double colonne de ceux-ci peuvent aider le corps de la machine à faire face à une série de conditions de travail pour des exigences de haute technologie telles que l'usinage 5 axes de composants aérospatiaux.