Qu'est-ce qu'un centre d'usinage à double colonne ?

Centre d'usinage CNC

Un centre d'usinage est une plate-forme d'opérations d'usinage polyvalente. Ce type de machine est fondamental dans l'industrie manufacturière et mécanique moderne, car le centre d'usinage avancé permet d'effectuer plusieurs types de travaux d'usinage. Dans un environnement de fabrication moderne, les centres d'usinage sont généralement intégrés à des systèmes de commande numérique par ordinateur (CNC) afin d'effectuer les travaux d'usinage avec précision et efficacité. Les composants de base d'un centre d'usinage comprennent un banc de tour et une tête de broche. Le banc du tour est l'endroit où les pièces sont positionnées et la tête de broche est la machine qui effectue les opérations d'usinage. Un centre d'usinage CNC peut être un tour CNC, un centre de tournage CNC ou un routeur CNC.

Centre d'usinage à double colonne

Le centre d'usinage à double colonne est l'un des principaux types de centre d'usinage CNC. Il est communément appelé centre d'usinage CNC de style pont ou routeur CNC. Ce qui rend le centre d'usinage à double colonne si différent des autres types de centres d'usinage, c'est que les machines à double colonne ont un portique qui relie le banc du tour de la machine. Le portique de style pont est suspendu au-dessus du banc du tour avec deux colonnes qui sont montées sur un rail fixé sur les côtés longitudinaux de la machine, d'où son nom.

Surface de coupe du centre d'usinage

Il y a toujours une surface de coupe sur un centre d'usinage CNC; la surface de coupe peut être un tour, une plaque frontale ou un lit avec des guides linéaires et des vis à boulon. Quel que soit le style de la surface de coupe, c'est l'endroit où les pièces sont fixées et les opérations d'usinage sont effectuées. La façon dont une pièce est fixée sur un centre d'usinage varie selon le dispositif de fixation qui s'adapte à la machine. Les dispositifs de fixation les plus courants sont les mandrins à mâchoires, les étaux ou les pinces.

Dans de nombreuses applications d'usinage, les pièces à usiner sont maintenues fixes à certains endroits ; tandis que dans certaines autres applications, les pièces à usiner sont sécurisées mais mobiles afin qu'elles puissent accepter des opérations d'usinage sur plusieurs côtés simultanément. Sur un centre de tournage CNC, c'est généralement un moteur qui contrôle le mouvement de la pièce à usiner. D'autre part, sur un centre d'usinage à double colonne tel qu'un routeur CNC, le lit est généralement une plate-forme montée sur des boulons à vis avec des guides linéaires. Avec une telle configuration, les pièces sont autorisées avec un mouvement linéaire le long du routeur CNC.

Capacité de mouvement multi-axes du portique et de la broche CNC

Contrairement à un centre de tournage CNC typique qui est équipé d'une tête de broche autonome, sur un centre d'usinage à double colonne, la tête de broche ainsi que les outils de coupe sont fixés au portique. Le portique est généralement appelé dispositif de style pont. Étant donné que le portique est monté avec les colonnes sur le rail placé le long du centre d'usinage, le portique est autorisé avec la capacité de mouvement à travers le banc du tour. Par conséquent, la tête de broche qui se fixe au portique peut effectuer les opérations de coupe le long du banc du tour. Le mouvement linéaire du portique et de la tête de broche est appelé mouvement d'axe X.

Outre le mouvement d'axe X, la tête de broche a un mouvement d'axe Y supplémentaire. Le mouvement de l'axe Y fait référence au mouvement transversal de la tête de broche le long de l'axe latitudinal du banc du tour. Ce mouvement de l'axe Y est activé par la capacité de mouvement de la tête de broche sur le pont du portique. Avec la capacité de mouvement des axes X et Y, la tête de broche du routeur CNC peut essentiellement effectuer les travaux de coupe sur toute la surface du banc de tour.

Mouvement de l'axe Z du routeur CNC

Un routeur CNC à double colonne de style conventionnel est principalement utilisé pour traiter les pièces métalliques qui ont une large surface. Le but du routeur CNC est de créer un profil, de percer des trous ou des fentes, ou de faire des marques sur la surface des pièces à usiner. Ce type de centre d'usinage ne peut pas travailler avec des pièces présentant des différences d'altitude importantes. Pourtant, avec les centres d'usinage modernes à double colonne de style console avec la capacité de mouvement de l'axe Z, davantage d'opérations de coupe sont possibles.

Le mouvement de l'axe Z fait référence au mouvement vertical de la tête de broche. Le mouvement vertical est activé par le système d'alimentation qui soulève et abaisse la tête de broche. Le système d'alimentation est généralement un système hydraulique ou un système pneumatique. Avec la capacité de l'axe Z, le routeur CNC est capable de créer des configurations plus compliquées sur les pièces à usiner. Les centres d'usinage à double colonne avec capacité de mouvement sur trois axes sont idéaux pour une grande variété d'applications de fabrication de pièces.

Routeur CNC de table

Les centres d'usinage à double colonne varient en taille. Il peut être aussi grand qu'un centre d'usinage de style console pour les opérations d'usinage à plus grande échelle. Il peut également être suffisamment compact pour être placé sur le dessus de table ou monté sur un banc pour effectuer des opérations légères. Cela étant dit, les routeurs CNC compacts restent le centre d'usinage à double colonne avec un portique pour exécuter les travaux d'usinage préprogrammés. Cependant, les mini routeurs à double colonne sont rarement équipés de la capacité d'usinage vertical comme le font les centres d'usinage de style console.

Outre la capacité d'usinage vertical, l'autre différence clé entre les centres d'usinage à double colonne de style console et les routeurs CNC de table utilisent un système d'évacuation des copeaux. Les copeaux sont les minuscules lambeaux qui sont retirés des pièces à usiner. Étant donné que les défonceuses compactes sont conçues pour les travaux d'usinage légers, l'évacuation des copeaux est facile. En ce qui concerne les applications d'usinage intensif, si les copeaux ne sont pas évacués efficacement, une chaleur excessive peut être générée pendant le processus et cela entraîne une influence négative sur l'opération. Par conséquent, un système supplémentaire d'évacuation des copeaux au banc du tour est nécessaire pour les centres d'usinage à grande échelle.