Usinage CNC de grandes pièces

Les machines CNC sont un outil merveilleux pour produire une large gamme de produits, mais elles ont leurs limites de taille particulières. L'atelier d'usinage standard ou le prosommateur aura tendance à ne pas avoir une machine trop grande car un tel appareil peut être peu pratique pour de nombreux scénarios. La question se pose :comment usiner de grandes pièces ? Concrètement, comment peuvent-ils s'y prendre pour usiner des pièces CNC trop grandes pour s'adapter à l'appareil ? Une telle entreprise est encore tout à fait possible, mais nécessite un peu plus de savoir-faire en matière d'usinage et une planification supplémentaire. Cet article explorera certaines des choses à faire et à ne pas faire lors de l'usinage de grandes pièces.

Considérations pour l'usinage de grandes pièces

Lors de l'usinage de pièces trop grandes pour votre machine standard, certains problèmes de planification doivent être pris en compte. La première d'entre elles est que vous devez bien réfléchir à la façon dont la pièce va être traitée dans plusieurs configurations et exécutions différentes. Les grandes pièces doivent être usinées dans plusieurs configurations où chaque configuration donne accès à une partie de la pièce et traite un segment différent. Lors de l'alignement de chaque configuration, les machines-outils et la pièce doivent se conformer de manière à ce que la précision des caractéristiques usinées dans différentes configurations les unes par rapport aux autres corresponde en qualité.

L'autre limitation majeure qui accompagne une telle tâche est la taille globale. S'il est trop grand pour votre enceinte, il doit être fait en sections. De même, de nombreuses machines ont une limite de poids, qui comprend la pièce et tous les accessoires et la hauteur peut être un facteur décisif. Si la pièce est lourde ou trop haute pour passer sous la machine, cela ne vaut peut-être pas la peine de le faire.

Un autre problème peut souvent être qu'il existe très peu de machines-outils dédiées au développement de grandes pièces. Comme la plupart des machines sont dédiées aux petites tailles de lots, de nombreux fabricants ont joué sur ce marché au détriment de tous les outils spécialisés dans les grandes pièces. Même avec de grandes machines, cela peut être le cas, avec de nombreux ateliers d'usinage nécessitant la présence d'un opérateur pour terminer la pièce manuellement (ce qui peut être lent et laborieux).

Des problèmes de précision peuvent également survenir lorsque vous effectuez des opérations dans plusieurs configurations. Cela nécessitera beaucoup de diligence et d'attention aux détails. Les grandes pièces créent également un autre problème où elles produisent des quantités intenses de chaleur. Les utilisateurs peuvent avoir à compenser cette chaleur dans leurs pré-calculs.

Considérations relatives à la phase de conception

Parfois, l'usinage d'une grande pièce peut être énormément simplifié en la divisant simplement en segments plus petits qui peuvent être assemblés plus tard. Si votre client le permet, cela est fortement recommandé. Inutile de dire que cela élimine bon nombre des maux de tête dont il est question dans cet article et peut même aboutir à de nouvelles parties.

Il est également sage de choisir la bonne machine et le bon type de modèle pour votre travail. Si vous n'envisagez qu'un tour, gardez à l'esprit que certaines pièces sont mieux avec un moulin, par exemple. Les fraiseuses 4 axes peuvent produire un travail étonnamment semblable à celui d'un tour avec un angle et une configuration différents qui offrent différentes possibilités. Cela peut être fastidieux à décider, mais certains logiciels de CAO peuvent exécuter les chiffres et décider lequel serait le mieux à utiliser dans un scénario donné. Tout est question de planification.

Préparatifs

Il y a quelques choses dont vous devez vous débarrasser au préalable (au propre comme au figuré. Il peut être préférable d'ouvrir les fenêtres sur les côtés de votre boîtier pour que les pièces puissent dépasser ou même retirer le boîtier pour usiner de grandes pièces. Dans certains cas, vous devrez peut-être même retirer l'outil, le changer pour donner à votre machine un peu plus d'espace pour qu'une partie marginale puisse s'adapter.

Collision , comme toujours, vont être un problème majeur et ils ne font qu'empirer avec des pièces plus grandes. Vérifiez très attentivement qu'aucune collision ne se produira avant de laisser le programme faire son travail. Il peut également être utile d'avoir un modèle solide complet de votre machine et de l'intérieur de l'enceinte pour faciliter la vérification des possibilités de collision via la CAO.

Étant donné que les pièces plus grandes apportent généralement un niveau de poids plus élevé au mélange, il est préférable de gérer cela. Cela nécessite généralement le besoin de supports de poids . Assurez-vous que tout poids de pièce qui n'est pas sur la table est bien supporté par des stabilisateurs quelconques. Dans certains cas, vous pouvez avoir besoin d'une sorte de rouleaux pour que la machine puisse également se déplacer librement. Enfin, assurez-vous de disposer de l'équipement approprié pour faciliter le chargement et le déchargement des pièces trop lourdes pour être transportées manuellement.

Vous pouvez également préparer la pièce avec une machine différente. Les routeurs CNC ont de grandes enveloppes de travail, ce qui leur permet de gérer des pièces beaucoup plus grandes que ce que l'usine peut être capable de faire. Cependant, ils ne sont pas idéaux pour traiter la pièce entière car ils ont une variété de problèmes. Les routeurs peuvent également fournir de nouvelles solutions qui améliorent la précision de vos machines. La mise en place de contre-alésages pouvant servir de référence pour votre fraiseuse en est un excellent exemple.

Considérez les géométries des pièces

Alors que l'alignement de la pièce de manière droite est une pratique courante, l'usinage de grandes pièces demande un peu plus d'ingéniosité. Sur n'importe quel rectangle, la diagonale entre deux coins est plus longue que n'importe quel bord, il peut donc être préférable d'essayer de placer la pièce à un angle qui n'aligne pas les bords droits tout en alignant les caractéristiques de la pièce avec le chemin de déplacement de votre machine. . Il peut ainsi mieux s'intégrer dans l'espace disponible et économiser l'enveloppe de travail.

En parlant de pièces rectangulaires :il peut être préférable de les faire coulisser dans certains cas comme lorsqu'il faut faire des trous sur toute leur longueur. Une façon de rationaliser ce processus consiste à utiliser quelques broches rondes installées sur les rainures en T de votre table comme butées contre lesquelles le travail peut glisser. Placez-les parallèlement à l'axe X de la machine, en vous assurant que la pièce a un vrai bord sur toute sa longueur. Cela aidera à maintenir l'équerrage.

Les pièces rondes, en revanche, doivent être tournées plutôt que glissées. Cela permet à la machine d'accéder à toutes les fonctionnalités de l'enveloppe de travail de la machine. Chaque fois que la pièce est tournée, il doit y avoir un certain chevauchement avec la configuration précédente afin que les caractéristiques puissent être indiquées pour orienter la machine vers la pièce. Vous devez monter des arrêts ronds sur la table qui formeront une tangente au cercle. Vous pouvez les monter à l'intérieur ou à l'extérieur, selon ce qui est le plus pratique. Ils s'assureront que lorsque la partie ronde tourne, le centre reste en place.

Vous pouvez également étendre vos axes Y et X en faisant glisser et en faisant tourner la pièce pour compenser. Vous pouvez couper les différents coins un par un, puis faire pivoter la pièce d'un autre côté. Cela peut être beaucoup plus facile avec l'utilisation de goupilles de positionnement qui vont directement dans la fente en T.

Info-bulles

Certains outils comme les têtes à angle droit peuvent tourner les pièces dans une orientation qui fait gagner du temps. De même, les grandes fraises à mouche peuvent étendre la portée de votre moulin, en particulier pour obtenir les bords les plus difficiles à atteindre. Cela ne l'allonge peut-être pas beaucoup, mais lorsque vous usinez une grande pièce, chaque petite portée aide.