Comment choisir des machines-outils CNC ?

Les règles de choix des machines-outils CNC

La durée de vie de l'outil est étroitement liée au volume de coupe. Lors de la formulation des paramètres de coupe, une durée de vie d'outil raisonnable doit être sélectionnée en premier, et la durée de vie d'outil raisonnable doit être déterminée en fonction de l'objectif d'optimisation. Généralement divisé en deux types :la durée de vie de l'outil la plus productive et la durée de vie de l'outil la moins chère. Le premier est déterminé en fonction de l'objectif du moins d'heures de travail à la pièce, et le second est déterminé en fonction de l'objectif du coût de processus le plus bas.

Les points suivants peuvent être pris en compte lors du choix de la durée de vie de l'outil en fonction de la complexité de l'outil, des coûts de fabrication et d'affûtage. La durée de vie des outils complexes et de haute précision devrait être supérieure à celle des outils à un seul tranchant. Pour les outils indexables serrés à la machine, en raison du temps de changement d'outil court, afin de tirer pleinement parti de ses performances de coupe et d'améliorer l'efficacité de la production, la durée de vie de l'outil peut être sélectionnée pour être inférieure, généralement de 15 à 30 minutes. Pour les machines-outils multi-outils, les machines-outils modulaires et les outils d'usinage automatisés où l'installation, le changement d'outil et le réglage d'outil sont plus compliqués, la durée de vie de l'outil doit être plus longue et la fiabilité de l'outil doit être garantie. Lorsque la productivité d'un certain processus dans l'atelier limite l'augmentation de la productivité de l'ensemble de l'atelier, la durée de vie de l'outil du processus doit être sélectionnée plus faible. Lorsque le coût de l'ensemble de l'installation par unité de temps d'un certain processus est relativement important, la durée de vie de l'outil doit également être sélectionnée inférieure. Lors de la finition de grandes pièces, afin de s'assurer qu'au moins une passe est effectuée et d'éviter de changer d'outil en cours de coupe, la durée de vie de l'outil doit être déterminée en fonction de la précision de la pièce et de la rugosité de la surface. Par rapport aux méthodes de traitement des machines-outils ordinaires, l'usinage CNC présente des exigences plus élevées en matière d'outils de coupe. Il nécessite non seulement une bonne qualité, une haute précision, mais également une stabilité dimensionnelle, une durabilité élevée et une installation et un réglage faciles. Répondez aux exigences de haute efficacité des machines-outils CNC. Les outils sélectionnés sur les machines-outils CNC adoptent souvent des matériaux d'outils adaptés à la coupe à grande vitesse (tels que l'acier à grande vitesse, le carbure à grain ultra-fin) et utilisent des plaquettes indexables.

Machines-outils CNC pour le tournage

Les outils de tournage CNC couramment utilisés sont généralement divisés en trois catégories :outils de tournage de formage, outils de tournage pointus, outils de tournage à l'arc et trois types. Les outils de tournage de formage sont également appelés outils de tournage prototypes. La forme du contour des pièces traitées est entièrement déterminée par la forme et la taille de la lame de l'outil de tournage. Dans le traitement de tournage CNC, les outils de tournage de formage courants comprennent les outils de tournage à arc de petit rayon, les outils de tournage non rectangulaires et les outils de filetage. En usinage CNC, l'outil de tournage de formage doit être utilisé le moins possible ou non. L'outil de tournage pointu est un outil de tournage caractérisé par un tranchant droit. La pointe de l'outil de ce type d'outil de tournage est composée d'arêtes de coupe principales et secondaires linéaires, telles que 900 outils de tournage internes et externes, des outils de tournage de face gauche et droite, des outils de tournage de gorge (coupe) et divers arêtes de coupe externes et internes avec petites astuces d'outils. Outil de tournage de trou. La méthode de sélection des paramètres géométriques de l'outil de tournage pointu (principalement l'angle géométrique) est fondamentalement la même que celle du tournage ordinaire, mais les caractéristiques de l'usinage CNC (telles que le parcours d'usinage, les interférences d'usinage, etc.) doivent être pleinement prises en compte. , et l'info-bulle elle-même doit être prise en compte. force.

Le second est l'outil de tournage en forme d'arc. L'outil de tournage en forme d'arc est un outil de tournage caractérisé par une arête de coupe en forme d'arc avec une petite erreur de rondeur ou de profil linéaire. Chaque point du bord de l'arc de l'outil de tournage est la pointe de l'outil de tournage en forme d'arc. Par conséquent, le point de position de l'outil n'est pas sur l'arc, mais sur le centre de l'arc. L'outil de tournage en forme d'arc peut être utilisé pour tourner les surfaces intérieures et extérieures, et est particulièrement adapté pour tourner diverses surfaces de formation de connexion lisse (concave). Lors de la sélection du rayon d'arc de l'outil de tournage, il convient de considérer que le rayon d'arc de l'arête de coupe de l'outil de tournage à deux points doit être inférieur ou égal au rayon de courbure minimum sur le contour concave de la pièce, de manière à pour éviter la sécheresse du traitement. Le rayon ne doit pas être trop petit, sinon il sera non seulement difficile à fabriquer, l'outil de tournage peut être endommagé en raison de la faible résistance de la pointe ou de la faible capacité de dissipation de chaleur du corps de l'outil.

Machines-outils CNC pour le fraisage

Dans l'usinage CNC, les fraises en bout à fond plat sont couramment utilisées pour fraiser les contours intérieurs et extérieurs des pièces planes et le plan de fraisage. Les données empiriques des paramètres pertinents de l'outil sont les suivantes :Premièrement, le rayon de la fraise RD doit être inférieur au rayon de courbure minimum Rmin de la surface du contour intérieur de la pièce, généralement RD=(0,8-0,9) Rmin. La seconde est la hauteur de traitement de la pièce H<(1/4-1/6) RD pour assurer au couteau une rigidité suffisante. Troisièmement, lors du fraisage du fond de la rainure intérieure avec une fraise à fond plat, car les deux passes du fond de la rainure doivent se chevaucher et le rayon du bord inférieur de l'outil est Re =Rr, c'est-à-dire le le diamètre est d=2Re=2(Rr). Prenez le rayon de l'outil comme Re=0,95 (Rr). Pour le traitement de certains profils et contours tridimensionnels avec des angles de biseau variables, des fraises sphériques, des fraises annulaires, des fraises à tambour, des fraises coniques et des fraises à disque sont couramment utilisées.

La plupart des machines-outils CNC utilisent des outils sérialisés et standardisés. Pour les porte-outils et les têtes d'outils tels que les outils de tournage extérieurs à serrage mécanique indexables et les outils de tournage de face, il existe des normes nationales et des modèles sérialisés. Pour les centres d'usinage et les changeurs d'outils automatiques Les machines-outils et les porte-outils ont été sérialisés et standardisés. Par exemple, le code standard du système d'outils coniques est TSG-JT et le code standard du système d'outils droits est DSG-JZ. De plus, pour l'outil sélectionné, avant utilisation, la taille de l'outil doit être strictement mesurée pour obtenir des données précises, et l'opérateur saisit ces données dans le système de données et termine le processus de traitement par appel de programme, traitant ainsi des pièces qualifiées.

Le point de l'outil

À partir de quelle position l'outil commence-t-il à se déplacer vers la position spécifiée ? Ainsi, au début de l'exécution du programme, la position où l'outil commence à se déplacer dans le système de coordonnées pièce doit être déterminée. Cette position est le point de départ de l'outil par rapport à la pièce lors de l'exécution du programme. On l'appelle donc point de départ du programme ou point de départ. Ce point de départ est généralement déterminé par le réglage de l'outil, ce point est donc également appelé point de réglage de l'outil. Lors de la compilation du programme, choisissez correctement la position du point de réglage de l'outil. Le principe du réglage du point de calage de l'outil est de faciliter le traitement numérique et de simplifier la programmation. Il est facile à aligner et à vérifier pendant le traitement ; l'erreur de traitement causée est faible. Le point de réglage de l'outil peut être réglé sur la pièce usinée, sur le montage ou sur la machine-outil. Afin d'améliorer la précision d'usinage de la pièce, le point de réglage de l'outil doit être défini autant que possible sur la base de conception de la pièce ou sur la base du processus. En fonctionnement réel de la machine-outil, le point de position de l'outil de l'outil peut être placé sur le point de réglage de l'outil par une opération de réglage manuel de l'outil, c'est-à-dire la coïncidence du "point de position de l'outil" et du "point de réglage de l'outil". Le "point d'emplacement de l'outil" fait référence au point de référence de positionnement de l'outil. Le point d'emplacement de l'outil de tournage est la pointe de l'outil ou le centre de l'arc de la pointe de l'outil. La fraise à fond plat est l'intersection de l'axe de l'outil et du bas de l'outil; la fraise à boule est le centre de la boule et la perceuse est la pointe. L'opération de réglage manuel de l'outil a une faible précision et une faible efficacité. Certaines usines utilisent des miroirs de réglage d'outils optiques, des instruments de réglage d'outils, des dispositifs de réglage d'outils automatiques, etc. pour réduire le temps de réglage des outils et améliorer la précision de réglage des outils. Lorsque l'outil doit être changé pendant le traitement, le point de changement d'outil doit être spécifié. Le "point de changement d'outil" fait référence à la position du porte-outil lorsqu'il tourne pour changer l'outil. Le point de changement d'outil doit être situé à l'extérieur de la pièce ou de la fixation, et la pièce et les autres pièces ne doivent pas être touchées pendant le changement d'outil.

Les données d'usinage

En programmation CN, le programmeur doit déterminer les données d'usinage pour chaque processus et les écrire dans le programme sous forme d'instructions. Les paramètres de coupe incluent la vitesse de la broche, les données de contre-usinage et la vitesse d'avance. Pour différentes méthodes de traitement, différents paramètres de coupe doivent être sélectionnés. Le principe de sélection des données d'usinage est d'assurer la précision d'usinage et la rugosité de surface des pièces, d'exploiter pleinement les performances de coupe de l'outil, d'assurer une durabilité raisonnable de l'outil et d'exploiter pleinement les performances de la machine-outil pour maximiser la productivité et réduire les coûts.

1. Déterminez la vitesse de la broche.

La vitesse de la broche doit être sélectionnée en fonction de la vitesse de coupe admissible et du diamètre de la pièce (ou de l'outil). La formule de calcul est :n=1000 v/7 1D où :V est la vitesse de coupe, l'unité est le mouvement m/m, qui est déterminé par la durabilité de l'outil; N est la vitesse de la broche, l'unité est tr/min et D est le diamètre de la pièce ou le diamètre de l'outil en mm. Pour la vitesse de broche calculée N, il faut enfin sélectionner la vitesse de la machine-outil ou proche de celle-ci.

2. Déterminez le taux d'alimentation.

La vitesse d'avance est un paramètre important dans les paramètres de coupe des machines-outils CNC, qui est principalement sélectionnée en fonction de la précision d'usinage et des exigences de rugosité de surface des pièces et des propriétés matérielles des outils et des pièces. La vitesse d'avance maximale est limitée par la rigidité de la machine-outil et les performances du système d'avance. Le principe de détermination de la vitesse d'avance :Lorsque la qualité de la pièce peut être garantie, afin d'améliorer l'efficacité de la production, une vitesse d'avance plus élevée peut être sélectionnée. Généralement sélectionné dans la plage de 100 à 200 mm/min ; lors de la coupe, du traitement de trous profonds ou du traitement avec des outils en acier rapide, une vitesse d'avance inférieure doit être sélectionnée, généralement comprise entre 20 et 50 mm/min ; quand l'exactitude de traitement, la surface Quand la condition de rugosité est élevée, la vitesse d'alimentation devrait être choisie plus petite, généralement dans la gamme de 20-50mm/min; lorsque l'outil est vide, en particulier lorsque la longue distance "revient à zéro", vous pouvez définir les paramètres du système CNC de la machine La vitesse d'avance maximale.

3. Déterminez la profondeur de coupe.

La profondeur de coupe est déterminée par la rigidité de la machine-outil, de la pièce et de l'outil de coupe. Lorsque la rigidité le permet, la profondeur de coupe doit être autant que possible égale à la surépaisseur d'usinage de la pièce, ce qui peut réduire le nombre de passes et améliorer l'efficacité de la production. Afin d'assurer la qualité de la surface usinée, une petite quantité de surépaisseur de finition peut être laissée, généralement de 0,2 à 0,5 mm. En bref, la valeur spécifique des données d'usinage doit être déterminée par analogie en fonction des performances de la machine, des manuels associés et de l'expérience réelle.

En même temps, la vitesse de la broche, la profondeur de coupe et la vitesse d'avance peuvent être adaptées les unes aux autres pour former les meilleurs paramètres de coupe.

Les données d'usinage ne sont pas seulement un paramètre important qui doit être déterminé avant le réglage de la machine-outil, mais aussi que sa valeur soit raisonnable ou non a une influence très importante sur la qualité du traitement, l'efficacité du traitement et le coût de production. Les données d'usinage dites « raisonnables » font référence aux données d'usinage qui exploitent pleinement les performances de coupe de l'outil et les performances dynamiques de la machine-outil (puissance, couple) pour obtenir une productivité élevée et un faible coût de traitement dans le but d'assurer la qualité.