Machines de fraisage CNC expliquées : avantages pour clients et usineurs

Le but du fraisage CNC moderne est de transformer des matériaux tels que les fonderies métalliques en pièces finies, utilisables. Ce but n'est atteignable qu'en utilisant des machines de fraisage CNC incroyablement précises.

Le logiciel informatique est le cerveau d'une machine de fraisage CNC (Commande Numérique par Ordinateur), contrôlant la machine et automatisant la production pour augmenter le débit avec une qualité constante. C'est cette répétabilité qui rend l'usinage CNC si efficace et si précieux pour les clients et les usineurs eux-mêmes (voir « La perspective de l'usineur » tout au long de cet article.)

Les résultats finaux ? Des pièces usinées sur mesure qui respectent des spécifications exactes en grandes quantités tout en atteignant des tolérances extrêmement serrées. Des opérateurs de machine hautement qualifiés comprennent que les machines de fraisage CNC sont non seulement importantes pour leurs emplois mais aussi pour l'industrie manufacturière et son effet sur l'économie mondiale.

Le frisson d'être un usineur CNC est de transformer une fonderie en une pièce qui peut être utilisée et confiée, souvent dans un produit plus large. Ces pièces nécessitent souvent des tolérances serrées, que les fonderies brutes n'ont pas avant les opérations faites par une machine de fraisage CNC.

• Surfaces planes — Le fraisage de face CNC met des surfaces planes sur une pièce. Le fraisage de face crée une surface d'étanchéité finie si plate que les problèmes de fuites potentiels sont presque éliminés.
• Trous percés — Le perçage crée un trou, et le taraudage ajoute des filets. Trous traversants et taraudés sont la façon la plus commune d'assembler des pièces. Le perçage se concentre sur le diamètre et la profondeur du trou.
• Trous alésés — Agrandir un trou existant en utilisant une perceuse et une barre d'alésage rigide avec un outil de coupe à pointe unique forme une cavité interne précise dans une pièce. L'alésage permet aux pièces d'être assemblées correctement et hermétiquement (atteignant des tolérances très serrées pour le diamètre) ou pour que les soupapes contrôlent de façon constante le flux d'air, d'huile ou de gaz.

Quand il s'agit de « tolérances serrées », à quel point serrées parlons-nous ? Une machine CNC peut couper aussi précis que 0,001" (gamme de microns à un chiffre), ou environ 1/4 de la largeur d'un cheveu humain. Et c'est fait à une vitesse incroyable.

La perspective de l'usineur — Voir la transformation d'une fonderie en une pièce finie avec une tolérance serrée est un accomplissement gratifiant et récurrent. Peut-être que c'est pourquoi les machines de fraisage CNC gardent les opérateurs si engagés.

Comment fonctionne une machine de fraisage CNC ?

Une description détaillée de chaque machine de fraisage CNC nécessiterait une série entière d'articles de blog ! Voici la chose la plus importante que vous devez savoir : L'amplitude de mouvement est un aspect clé du fraisage CNC, et elle détermine ce qui peut être accompli par l'outillage de la fraiseuse. Dans les machines de fraisage CNC, cela inclut des options 2, 3, 4 et 5 axes complets.

• Machine 2 axes — Utilisée pour la construction de montages manuels ; mouvement seulement sur les axes x et y ; pas beaucoup de répétabilité
• Machine 3 axes — Souvent utilisée en fraisage vertical ; mouvement sur axes x, y, et z
• Machine 4 axes — Fraiseuse CNC la plus courante ; mouvement sur axes x, y, z avec un axe b supplémentaire, pour permettre à la table de tourner donnant accès tout autour d'une pièce ; généralement limitée aux machines horizontales, pourtant les ateliers avancés utilisent aussi des machines verticales 4 axes (le vertical normal est 3 axes)
• Machine 5 axes — Mouvement sur axes x, y, z, b et axe a supplémentaire ; ce sont des fraiseuses spécialisées ; pas idéales pour la production de pièces à haut volume

Machines verticales vs horizontales

Il y a deux orientations principales de broche dans les machines de fraisage CNC. Dans les machines CNC verticales, l'axe de broche, appelé axe z, est orienté verticalement. Dans une configuration en colonne, la broche voyage dans cette direction, et la table qui tient la pièce se déplace dans les directions horizontales x et y. Les machines verticales sont parfaites pour les projets à haut volume, rythme rapide, fraisées d'un côté, comme les couvercles et supports.

Dans les machines CNC horizontales, l'axe z de broche est horizontal et typiquement parallèle à la longueur de la machine. La broche voyage sur l'axe y vertical et horizontalement sur l'axe x. La palette et montages tiennent la pièce et bougent sur l'axe z, et l'axe b tourne. L'usinage horizontal a plusieurs avantages : accéder à l'usinage depuis quatre côtés, compléter multiples opérations sur le même montage, fraiser des pièces plus compliquées, et meilleure évacuation des copeaux.

La perspective de l'usineur — C'est excitant de travailler avec un département d'ingénierie interne qui connaît les machines et les opérateurs, créant un flux de travail efficace.

Le fraisage CNC peut-il être combiné avec d'autres opérations ?

Avec l'automatisation informatique et l'imagination des ingénieurs, les machines de fraisage CNC ont la capacité de fraiser presque tout ce qu'on peut imaginer. Ces machines incroyables permettent aussi d'ajouter des opérations supplémentaires au processus de fraisage, fournissant une fonctionnalité accrue.

Par exemple, un tour pourrait d'abord enlever une grande partie du matériau d'une pièce (ce qui est plus rapide que le fraisage de profil), créant les tours ronds nécessaires. Ensuite, la pièce peut être fraisée, avec trous percés, taraudages ajoutés, etc. Un seul opérateur contrôlant les deux fraiseuses dans une cellule, ou centre de travail, peut créer une pièce complète. Ne pas avoir plusieurs centres de travail et opérateurs augmente l'efficacité.

La perspective de l'usineur — Pouvoir compléter plusieurs tâches dos à dos non seulement donne à un opérateur CNC un sens d'accomplissement, cela solidifie une position fiable et valorisée dans l'atelier.

Quelles sont les capacités des machines de fraisage CNC de Stecker ?

Aucuns deux ateliers ne sont pareils, chacun trouvant des niches de marché uniques et développant ses propres forces de fabrication.

Stecker Machine est un exemple d'atelier moderne, haut de gamme, capable de gérer de nombreux projets de fraisage CNC. Bien que l'équipement soit régulièrement mis à jour pour répondre à la demande client, quand cet article a été écrit, les machines de fraisage CNC de Stecker incluent 61 fraiseuses horizontales et 14 fraiseuses verticales.

Selon les demandes de production, 95 pourcent ou plus de celles-ci peuvent tourner pendant un premier quart typique, laissant les autres disponibles pour le réglage. Avoir plus de quatre fois plus de fraiseuses CNC horizontales que verticales en dit long sur le focus de Stecker sur les pièces complexes exigeant des tolérances serrées.

En plus des outils de fraisage standards, Stecker utilise aussi de l'outillage spécial quand nécessaire. Par exemple, un outil a été affûté sur mesure pour avoir les trois diamètres qui seraient normalement faits avec trois forets séparés.

Un autre outil inhabituel est une tête indexable sur machines de fraisage CNC. Au lieu que le foret sorte droit de la broche, l'outil permet un virage à 90 degrés hors de la broche pour pouvoir mettre des trous sur les côtés des pièces sans avoir à faire des opérations supplémentaires.

La perspective de l'usineur — D'un point de vue carrière, les opérateurs savent que leurs compétences seront toujours en croissance et toujours en demande. L'usinage CNC est une industrie solide comme le roc avec des opportunités infinies.

Nous espérons que votre connaissance des machines de fraisage CNC est un peu plus profonde, et que vous la voyez aussi du point de vue d'un usineur. Stecker prend le temps de faire de l'usinage CNC une carrière, pas juste un job. Les avantages sont nombreux, et l'emploi stable est apprécié par des milliers d'usineurs CNC à travers le pays.

Prêt à en apprendre beaucoup plus sur l'usinage CNC ? Notre Guide de l'industrie de l'usinage CNC est un excellent endroit pour continuer votre parcours, des services aux machines en passant par la fonderie et les carrières.

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