Comment choisir des machines-outils CNC pour les pièces complexes

Chaque atelier d'usinage CNC doit avoir des capacités similaires à celles des autres ateliers, n'est-ce pas ? Pas du tout! Leurs niveaux de compétence et leurs capacités à assumer des pièces complexes varient. Cette précision extrême exige la précision des machines-outils CNC, ainsi que des opérateurs expérimentés.

Passons en revue trois façons rapides de savoir qu'un atelier vit et respire des pièces complexes :

1. Investissement dans les machines-outils CNC — Les tolérances extrêmement serrées de certaines pièces complexes peuvent nécessiter un investissement dans de nouvelles machines CNC. Les ateliers d'usinage haut de gamme s'équipent pour assumer les niveaux de tolérance exigeants qu'une pièce complexe peut exiger.
2. Personnel expérimenté — Le développement du processus et du bon outil commence dès le départ avec les équipes de vente, d'ingénierie, de qualité et de production. Recherchez un atelier capable de gérer des pièces complexes du début à la fin (de la conception à l'assemblage), le tout en interne.
3. Relations étroites avec les fonderies :travaillez avec des professionnels qui maîtrisent parfaitement les pièces moulées en métal et possèdent une expérience en conception/construction. Les ateliers peuvent contrôler la qualité, réduire les délais et apporter des modifications en douceur, en particulier avant la production, lorsque les changements ne sont pas prohibitifs.

Attentes en matière de qualité des ongles selon les caractéristiques critiques clés (KCC)

Les meilleurs ateliers d'usinage CNC peuvent examiner une impression et signaler instantanément une poignée de caractéristiques qui feront ou défont une pièce en termes de rentabilité. Pour ces caractéristiques critiques clés (KCC), la pression est forte pour produire un travail de la plus haute qualité possible… de manière répétée, fiable et robuste pour un résultat net sain.

D'une pièce à deux dollars à une pièce qui dépasse cinq chiffres, un usinage approprié qui cloue les KCC peut éliminer Plaintes des clients, réclamations au titre de la garantie et autres points d'insatisfaction.

Types d'outils et de techniques CNC 

Ci-dessous, nous examinerons de nombreux facteurs qui affectent la façon dont un magasin sélectionne un outil. Tout d'abord, explorons à quel point des pièces complexes peuvent être exigeantes et passons en revue les processus qui mettent en œuvre les machines-outils CNC.

Une pièce complexe peut nécessiter 100 outils de coupe ou plus afin de le traiter correctement. Si ce centre d’usinage CNC ne peut pas gérer les outils nécessaires, cette pièce sera déplacée vers un centre d’usinage plus performant. Le coût d'un outil multitâche coûteux est justifié par une quantité élevée de pièces qui sera finalement réalisé par cet outil.

Techniques d'usinage CNC :

• Fraisage — un outil de coupe en rotation entre en contact avec une pièce stationnaire
• Tournage — une pièce tourne pour entrer en contact avec un outil de coupe
• Forage — un outil de coupe rotatif entre en contact avec une pièce à usiner, créant un trou
• Ennuyeux — le matériau est retiré dans la cavité interne d'une pièce
• Brochement — le matériau est enlevé avec de nombreuses coupes peu profondes
• Sciage — une fente étroite est découpée dans une pièce à travailler avec une lame de scie

Les facteurs qui affectent la sélection des outils de l'atelier d'usinage 

TAILLE DES PIÈCES — Le poids ne détermine pas quelle technologie de machine-outil CNC est nécessaire ; ce sont les dimensions de la pièce . Un bloc moteur, une pièce avec des niveaux de tolérance élevés qui repose fortement sur une bonne usinabilité, est suffisamment grande pour nécessiter un équipement spécifique pour l'usinage.

Dans le même ordre d'idées, la taille à elle seule ne détermine pas la complexité d'une pièce; certaines parties plus petites sont extrêmement difficiles, et certaines parties plus grandes sont relativement simples.

TRAITEMENT DES PIÈCES — Considérer le nombre d'opérations (et l'ordre) nécessaire pour usiner une pièce :un tour pour le tournage; un moulin pour couper une surface ; ou encore comment la pièce doit être maintenue pour usiner certains angles. Pour gagner en efficacité, une machine multitâche peut être utilisé s'il est rentable pour le magasin d'acheter.

TOLÉRANCE DES PIÈCES — Une machine brillante, neuve (et coûteuse) peut être achetée pour gérer presque toutes les tolérances nécessaires. Pourtant, le traitement de la pièce (quand effectuer quelles fonctions, comment tenir la pièce, quelle coupe effectuer en premier, etc.) est la clé pour atteindre la précision exigée avec de nombreuses pièces complexes.

MATÉRIEL — La rigidité d'un matériau détermine la vitesse de broche de l’outil et la puissance nécessaire à la machine. L'aluminium peut être traité plus rapidement que le fer, par exemple.

OUTILAGE — Préparer une machine CNC pour le traitement d'une pièce est essentiel pour qu'un atelier d'usinage soit compétitif. Exécuter plusieurs fonctions avec un seul outil combiné, la qualité et la précision augmentent lors d'utilisations répétées. Et en n'utilisant qu'une une seule machine pour diverses fonctions réduit les risques et la possibilité de fraises ou de désalignement.

TEMPS DE CYCLE — Un temps de cycle estimé précis génère des tarifs précis qui sont essentiels pour qu'un atelier d'usinage reste compétitif. Une équipe de conception expérimentée qui connaît les capacités d'une machine permet de garantir que le prix du projet est correct. L'objectif est toujours de réduire les temps de cycle afin que le travail puisse être effectué dans la machine pour augmenter la robustesse et la répétabilité, et décharger le traitement de l'opérateur.

QUANTITÉ — En fonction de la durée de vie globale du projet, qui peut être de plusieurs années, la quantité (peut-être des milliers de pièces) peut justifier un achat une pièce d'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 plutôt que pour de lourdes exigences de main d'œuvre.

BESOINS DE MAIN-D'ŒUVRE — Outre la sécurité, la qualité et l'efficacité sont les facteurs les plus importants pour faire passer un projet dans un atelier d’usinage CNC. Un technicien travaillant sur une machine est radicalement différent du déplacement de cette pièce dans cinq stations différentes et plusieurs personnes. Et, aussi difficile que cela puisse être, s'efforcer de mettre en œuvre des pratiques Lean est toujours un objectif.

Bien que le terme « complexe » soit difficile à définir dans le monde des ateliers d'usinage, il est facile de voir l'intérêt d'utiliser des machines-outils CNC de qualité. exploité par les bons techniciens CNC. Les tâches que de nombreux ateliers d'usinage évitent sont bien accueillies par certains ateliers d'usinage qui aiment tout simplement les tâches difficiles et se préparent à relever ces défis complexes.

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À propos de l'auteur

Rob est le directeur de production de l'usine 1 de SMC. Il assure le leadership et l'orientation quotidienne des superviseurs et des opérateurs selon la demande des clients, en optimisant notre utilisation des machines, des personnes et des matières premières. Rob a commencé sa carrière chez SMC en tant que machiniste et a gravi les échelons jusqu'à devenir opérateur de configuration, responsable, superviseur et maintenant planificateur de production. Sa plus grande réussite ? Travailler, obtenir son diplôme et fonder une famille... tout en même temps (la vie était trépidante).