Comment choisir les outils de machine CNC pour pièces complexes

Chaque atelier d'usinage CNC doit avoir des capacités similaires aux autres ateliers, non ? Pas du tout ! Ils varient dans leurs niveaux de compétence et capacités à prendre en charge des pièces complexes. Cette précision extrême exige l'exactitude des outils de machine CNC, avec des opérateurs expérimentés.

Passons en revue 3 façons rapides de dire qu'un atelier vit et respire les pièces complexes :

1. Investissement dans les outils de machine CNC — Les tolérances extrêmement serrées de certaines pièces complexes peuvent nécessiter d'investir dans de nouveaux machines CNC. Les ateliers haut de gamme s'équipent pour relever des niveaux de tolérance exigeants qu'une pièce complexe peut requérir.
2. Personnel expérimenté — Développer le bon processus et outil commence en amont avec les équipes ventes, ingénierie, qualité et production. Cherchez un atelier capable de gérer des pièces complexes du début à la fin (conception à assemblage) tout en interne.
3. Relations étroites avec les fonderies — Travaillez avec des pros qui comprennent pleinement les pièces moulées métalliques et ont de l'expérience en conception/construction. Les ateliers peuvent contrôler la qualité, réduire les délais, et faire des changements en douceur, surtout avant la production, quand les changements ne sont pas prohibitifs en coûts.

Caractéristiques Critiques Clés (CCC) Clouent les Attentes de Qualité

Les meilleurs ateliers d'usinage CNC peuvent revoir un plan et pointer instantanément une poignée de caractéristiques qui feront ou briseront une pièce en termes de rentabilité. Pour ces caractéristiques critiques clés (CCC), la pression est sur pour produire le travail de la plus haute qualité possible… répétitivement, fiablement et robustement pour un résultat net sain.

D'une pièce à deux dollars à une qui dépasse cinq chiffres, un usinage correct qui cloue les CCC peut éliminer les plaintes clients, réclamations de garantie et autres points d'insatisfaction.

Types d'Outils et Techniques CNC

Ci-dessous, nous plongerons dans de nombreux facteurs qui affectent comment un atelier sélectionne un outil. D'abord, explorons à quel point une pièce complexe peut être exigeante et passons en revue les processus qui mettent les outils de machine CNC en action.

Une pièce complexe peut nécessiter 100 outils de coupe ou plus pour la traiter correctement. Si ce centre d'usinage CNC ne peut pas gérer les outils nécessaires, cette pièce sera déplacée vers un centre de machine plus capable. Le coût d'un outil multitâche cher est justifié par une grande quantité de pièces qui seront éventuellement faites par cet outil.

Techniques d'usinage CNC :

• Fraisage — un outil de coupe rotatif contacte une pièce fixe
• Tournage — une pièce est rotée pour contacter un outil de coupe
• Perçage — un outil de coupe rotatif contacte une pièce, faisant un trou
• Alesage — la matière est enlevée dans la cavité interne d'une pièce
• Brochage — la matière est enlevée avec de nombreuses coupes peu profondes
• Sciage — une fente étroite est coupée dans une pièce avec une lame de scie

Les Facteurs Qui Affectent la Sélection d'Outils d'Atelier

TAILLE DE LA PIÈCE — Le poids ne détermine pas quelle technologie d'outil de machine CNC est nécessaire ; ce sont les dimensions de la pièce. Un bloc moteur, une pièce avec des niveaux de tolérance élevés qui repose lourdement sur une bonne usinabilité, est assez grande pour exiger un équipement spécifique pour l'usinage.

Sur une note connexe, la taille seule ne détermine pas la complexité d'une pièce ; certaines pièces plus petites sont extrêmement difficiles, et certaines grandes pièces sont relativement simples.

TRAITEMENT DE LA PIÈCE — Considérez le nombre d'opérations (et l'ordre) nécessaires pour usiner une pièce : un tour pour le tournage ; une fraiseuse pour couper une surface ; ou même comment la pièce doit être tenue pour usiner certains angles. Pour augmenter l'efficacité, une machine multitâche peut être utilisée si c'est rentable pour l'atelier de l'acheter.

TOLÉRANCE DE LA PIÈCE — Une machine neuve et brillante (et chère) peut être achetée pour gérer presque toute tolérance nécessaire. Pourtant, le traitement de la pièce (quand effectuer quelles caractéristiques, comment tenir la pièce, quelle coupe faire en premier, etc.) est la clé pour atteindre la précision demandée avec de nombreuses pièces complexes.

MATÉRIAU — La rigidité d'un matériau détermine la vitesse de broche de l'outil et la puissance nécessaire de la machine. L'aluminium peut être tourné plus vite que le fer, par exemple.

PRÉPARATION D'OUTILLAGE — Préparer une machine CNC pour traiter une pièce est critique pour qu'un atelier d'usinage soit compétitif. Effectuer multiples fonctions avec un seul outil combiné augmente la qualité et la précision sur les utilisations répétées. Et, n'avoir qu'à utiliser une seule machine pour diverses fonctions réduit les risques et la possibilité d'un bavure ou désalignement.

TEMPS DE CYCLE — Un temps de cycle anticipé et cité avec précision génère des taux précis qui sont vitaux pour qu'un atelier d'usinage reste compétitif. Une équipe de conception expérimentée qui connaît les capacités d'une machine aide à s'assurer que le projet est correctement prix. Il y a toujours un objectif de réduire les temps de cycle pour que le travail puisse être mis dans la machine pour augmenter la robustesse et la répétabilité, et décharger le traitement de l'opérateur.

QUANTITÉ — Selon la durée de vie globale du projet, qui pourrait être des années, la quantité (peut-être des milliers de pièces) peut justifier l'achat d'un équipement spécifique à cette pièce. Le contrat peut s'étendre sur des années avec une utilisation annuelle, ce qui pourrait le rendre optimal pour la robotique au lieu de exigences de main-d'œuvre lourdes.

BESOINS DE MAIN-D'ŒUVRE — En dehors de la sécurité, la qualité et l'efficacité sont les facteurs les plus importants pour faire passer un projet à travers un atelier d'usinage CNC. Un technicien travaillant sur une machine est drastiquement différent de faire passer cette pièce à travers cinq stations différentes et plusieurs personnes. Et, aussi difficile que cela puisse être, s'efforcer d'atteindre des pratiques allégées est toujours un objectif.

Bien que « complexe » soit difficile à définir dans le monde des ateliers d'usinage, il est facile de voir la valeur de l'utilisation d'outils de machine CNC de qualité opérés par les bons techniciens CNC. Les tâches que beaucoup d'ateliers évitent sont accueillies par certains ateliers qui aiment simplement les trucs durs, et ils se préparent pour ces défis complexes.

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À propos de l'auteur

Rob est le Responsable Production Usine 1 de SMC. Il fournit leadership et direction quotidienne aux superviseurs et opérateurs pour la demande client optimisant notre utilisation des machines, gens et matières premières. Rob a commencé sa carrière SMC comme Machiniste et a gravi les échelons jusqu'à Opérateur de Configuration, Chef d'équipe, Superviseur et maintenant Ordonnanceur Production. Sa plus grande accomplissement ? Travailler, obtenir son diplôme, et fonder une famille... tout en même temps (la vie était frénétique).