Comment l'ingénierie de précision CNC exécute ses tâches

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Publié le 12 mars 2019| Par Candy, chef de projet WayKen

La majorité des industries CNC modernes s'appuient sur des pièces traitées selon les tolérances les plus strictes avec une finition de surface semblable à un miroir et une grande fiabilité. Tout cela rend les produits modernes robustes, efficaces et compétitifs. Tout cela fait avancer le progrès industriel. Cependant, ces pièces ne vont pas se produire elles-mêmes. Nous devons remercier l'ingénierie de précision CNC pour toutes les pièces de haute qualité qui nous permettent de conduire des voitures, de voler vers différents continents et de rester assis ici à lire ce texte. La fabrication de pièces précises est une tâche éreintante qui implique un certain nombre d'étapes dans les industries de fabrication de prototypes.

Développement de conception de pièces précises

Il y a une lutte constante entre les concepteurs et les ingénieurs mécaniques concernant la précision des pièces développées. Les concepteurs abordent les problèmes qu'ils rencontrent d'un point de vue théorique et souhaiteraient idéalement que chaque pièce de la machine soit d'une précision parfaite, aussi proche que possible d'une géométrie idéale. Cependant, si nous allions fabriquer des choses comme le voudraient les concepteurs, tout coûterait une somme d'argent insurmontable avec peu d'efficacité supplémentaire. Soit dit en passant, on pourrait dire la même chose de la complexité géométrique.

Par conséquent, les ingénieurs de fabrication et les concepteurs se battent. Il y a même une blague, où la pièce idéale pour l'ingénieur de fabrication est une bûche de bois alors que le concepteur veut créer un avion. Ainsi, le résultat est un produit qui présente des surfaces très précises plutôt que des pièces très précises. Cette lutte supprime les fonctionnalités économiquement inefficaces et réduit le coût du produit tout en conservant ses performances.

Déterminer les principales tâches technologiques

Maintenant que nous avons déterminé que les pièces de haute précision sont en fait des pièces avec une surface ou des groupes de surfaces de haute précision, il devient évident que le processus de fabrication peut être divisé en deux étapes. La première étape consiste à fabriquer la pièce requise de qualité régulière tout en laissant un surplus de matière sur les surfaces nécessitant la plus grande précision.

La deuxième étape traite uniquement de la réalisation des exigences de précision et de performance requises (telles que la dureté du matériau, la résistance à la traction, les paramètres de finition de surface supplémentaires). Chaque pièce pose une tâche individuelle distincte avec sa propre combinaison de propriétés et avant de concevoir le processus de fabrication, il est essentiel que la manière dont ces tâches peuvent être abordées soit prise en compte. Si la pièce a beaucoup de surfaces précises qui ont des IT différents, la deuxième étape du processus de fabrication peut être subdivisée en groupes IT.

Stratégie d'ingénierie CNC

L'usinage de précision CNC est principalement effectué par traitement abrasif car il donne le meilleur résultat. Il y a une dureté minimale que le matériau doit avoir pour être broyé efficacement, de sorte que les pièces sont généralement traitées thermiquement au moins dans une certaine mesure. Cependant, la majorité de ces pièces nécessitent un durcissement complexe en plusieurs étapes. La seule chose dont vous devrez vous soucier est de savoir comment restaurer les surfaces de base après le traitement.

En dehors de cela, les spécialistes en ingénierie de précision CNC de WayKen ont développé différentes stratégies pour fabriquer différentes caractéristiques de pièces telles que des trous étroits et profonds précis, des plans très réguliers et lisses ou des groupes de surfaces qui nécessitent un positionnement précis les uns par rapport aux autres.

Par exemple, la dernière tâche peut être réalisée en usinant les deux surfaces en une seule configuration ou en fixant la pièce par une surface tout en usinant l'autre.

Comment répondre aux exigences de performances

De nombreuses pièces de haute qualité ont des exigences spécifiques. Par exemple, les engrenages doivent avoir des surfaces très dures tout en conservant la masse molle du matériau. Cela se fait par trempe superficielle. D'autres pièces nécessitent l'utilisation de carbone ou d'azote en conjonction avec un traitement thermique pour atteindre la dureté requise. Certaines parties doivent être revêtues et la couche de revêtement est si fine qu'elle peut recevoir des ions ou des atomes séparés. Et toutes les méthodes sont assez complexes, nécessitent leurs propres paramètres pour chaque matériau et chaque dureté ou caractéristique de revêtement.

Comment résolvez-vous cela? Imaginez, vous avez un arbre spécialisé qui nécessite une nitro-carbonisation. Vous ne l'avez jamais fait auparavant et investir dans cette méthode prend du temps et est assez inutile car il peut s'avérer que vous ne l'utiliserez jamais une fois le lot terminé. Eh bien, j'ai rencontré deux solutions. Vous externalisez. Il peut y avoir une machine ou un atelier de prototypage qui peut faire ces opérations pour vous.

Le coût par pièce sera plus élevé mais en réalité, vous économiserez sur les investissements et l'embauche de personnel. L'autre option est de parler au designer et de le persuader de passer à un matériau plus cher qui ne nécessiterait pas un traitement aussi complexe. L'usinabilité globale du matériau peut être inférieure, mais il est possible que vous puissiez encore économiser de l'argent en évitant l'adoption d'une technologie jusque-là inconnue.

Mesure et contrôle qualité de haute précision

L'une des tâches les plus importantes de l'ingénierie de précision CNC consiste à trouver des moyens de comprendre réellement si la pièce que vous avez créée a la qualité requise. Ce n'est pas une tâche anodine car les pièces d'usinage CNC de haute précision ont souvent une tolérance plus serrée que la majorité des équipements de mesure. Quelles sont les recommandations possibles ?

1. Évitez autant que possible d'utiliser des luminaires. Chaque élément du système de mesure entraîne des erreurs supplémentaires, il vaut donc mieux les éviter complètement. Les mesures modernes de haute précision sont effectuées avec la pièce posée sur une plaque de pierre très uniforme (si cela est possible).
2. La mesure optique est une bonne option. La majorité des outils de mesure reposent sur le contact physique pour mesurer la tolérance ou la finition de surface. Cependant, les pièces en contact s'usent et perdent en précision. Les outils de mesure optique ne le font pas et, de plus, aucun agent indésirable ne peut interférer lorsque l'outil et la pièce se touchent.
3. S'il n'y a aucun moyen de déterminer la précision de la pièce, testez-la. C'est la seule façon de déterminer si les performances de la pièce sont suffisantes. Vous pouvez également mesurer les exigences de la pièce de manière détournée. Par exemple, les arbres à vitesse de rotation élevée tels que ceux utilisés dans les outils de broyage et les équipements de mélange de médicaments nécessitent un IT4 ou un faux-rond radial inférieur, ce qui est pratiquement impossible à mesurer. Ainsi, ils sont simplement installés dans des roulements à air et sont testés. Si la température de fonctionnement de l'arbre est dans les limites, cela signifie que le faux-rond est suffisamment petit.

Wayken - Partenaire d'ingénierie de précision CNC de confiance pour vous

Chez WayKen, nous nous engageons toujours à devenir l'un des principaux producteurs de services d'usinage de précision dans les industries de fabrication rapide, qui couvrent le prototypage CNC de précision, l'outillage de matrices de précision et les pièces en aluminium de précision, etc. Nous possédons des machines CNC 5 axes avancées avec une technologie de pointe. , ce qui nous permet de concentrer nos efforts sur la production de pièces de précision supérieure pour tous les clients du monde entier, avec le plus haut niveau de qualité et une livraison dans les délais, quelle que soit la complexité.