Profondeur de passe constante en tournage : pourquoi c'est important et comment ça fonctionne

Profondeurs de passe régulières : pourquoi est-ce important et comment cela fonctionne-t-il ?

 

Une nouveauté a été ajoutée à la façon dont nous calculons la profondeur de passe en ébauche de profil. Que fait-elle ? Pourquoi est-elle importante ? Et en quoi diffère-t-elle de la stratégie standard ?

 

Examinons ce que nous faisons aujourd'hui et appelons-le « Profondeur de passe constante », car c'est ce que nous demandons au logiciel d'effectuer pour nous.

 

Si nous définissons notre Profondeur de passe maximale à 2 mm, elle appliquera cette coupe de 2 mm depuis la limite de brut vers le bas, en ignorant la géométrie réelle de la pièce, mais en donnant les résultats attendus d'un décalage prévisible pour chaque passe de la plaquette de tournage jusqu'à atteindre la limite inférieure (centre de révolution de la pièce).

 

Une profondeur de passe maximale ici produit des passes de 2 mm indépendamment de la géométrie de la pièce.

 

La visualisation des mouvements du parcours d'outils montre chaque passe à 2 mm.

 

Quel est le problème ?

 

Ce minuscule passe surligné ici est le principal responsable.

 

« Profondeur de passe constante » sur plusieurs épaulements

 

Quel est le problème avec ce petit passe, pourriez-vous demander ? C'est simplement qu'il n'a pas une profondeur de passe égale. Mais ce petit changement prévoit beaucoup de problèmes pour déterminer plus tard comment faire les corrections pour obtenir la bonne tolérance et la bonne finition de surface. Des profondeurs de passe égales signifient une épaisseur de copeau uniforme, une déformation prévisible de la pièce ou de l'outil, et une dissipation de chaleur égale pendant les coupes.

 

Pourquoi est-ce important ?

 

Garder les variables au minimum est toujours le scénario idéal. Minimiser les variables assure un diagnostic rapide des problèmes qui pourraient survenir. Par exemple, si nous avons une déformation majeure de l'outil en coupant la même quantité sur plusieurs épaulements, nous pouvons simplement ajuster nos décalages d'outil dans la commande pour tenir compte de la déformation pour chaque diamètre. Si nous avons une profondeur de passe constante, ce qui résulte en une passe d'ébauche finale mince sur un épaulement, mais que les deux autres sont égales, nous pourrions avoir des fluctuations dans le diamètre résultant simplement basées sur la déformation de l'outil. Maintenant, pour corriger un problème où nous avons de la variabilité, nous devons revenir dans Fusion pour modifier les dimensions du diamètre unique pour le ramener dans la tolérance sans perturber les deux autres diamètres.

 

Avec des pièces contenant plusieurs épaulements comme l'exemple que nous examinons, la façon idéale d'usiner la profondeur de passe n'est pas toujours un nombre constant prescrit. L'utilisateur ne peut pas être tenu responsable de mesurer chaque diamètre d'épaulement et de calculer une profondeur de passe moyenne depuis le sommet du brut sur toute la pièce.

 

Les profondeurs de passe égales sont là pour sauver la situation !

 

Une « Profondeur de passe maximale » réglée à 3 mm avec « Profondeurs de passe égales » activé a généré une profondeur de 2,6 mm pour produire un résultat plus prévisible.

 

Alors, comment cela fonctionne-t-il ?

 

Géométrie simple

 

Nous divisons chaque diamètre en une « région » pour calculer le décalage approprié de chaque région, puis les fusionnons en une moyenne qui se répartira uniformément pour toutes les largeurs. Voici deux exemples de base de la façon dont les régions sont définies dans l'algorithme selon que l'utilisateur choisit des passes verticales ou horizontales. Pour cet exemple, nous avons donné au logiciel une « Profondeur de passe maximale » suggérée de 3 mm. 3 mm ne sera pas la profondeur de passe exacte pour chaque passe comme avec la profondeur de passe constante, mais une valeur à ne pas dépasser. L'algorithme regardera maintenant en avant sur le modèle et le divisera en régions en reconnaissant les surfaces planes et calculera la profondeur de chaque passe pour qu'elles soient espacées uniformément. Le résultat est de 2,6 mm pour chaque passe et une condition de coupe prévisible constante d'épaulement en épaulement.

 

Régions verticales et horizontales, géométrie simple

 

Géométrie complexe

 

Mais que se passe-t-il lorsque la géométrie de la pièce est plus compliquée ? Ce premier exemple de géométrie plus complexe montre où nous pourrions avoir une profondeur de passe inégale.

 

« Profondeur de passe constante » sur intersection complexe montre une coupe mince au sommet de cette géométrie.

 

Sans moyen simple d'identifier les régions basées sur les surfaces planes, comment définissons-nous la région pour diviser cette pièce ?

 

« Profondeur de passe égale » sur l'intersection complexe

 

 

En utilisant le(s) point(s) d'inflexion du modèle, nous pouvons déterminer les régions à diviser et calculer la profondeur de passe uniformément pour les formes complexes.

 

Faces inclinées

 

Le dernier cas concerne les faces inclinées. Pour cet exemple, nous pouvons examiner un filet NPT qui a un conique de 5 degrés sur l'arbre. L'algorithme considérera tout ce qui est supérieur à 5 degrés comme une région ; tout ce qui est inférieur ne sera pas considéré comme une région de division. Comme sur la surface conique ci-dessous.

 

« Profondeur de passe constante » sur surface conique <5°

 

Sans surface plane pour déterminer la région ou point d'inflexion, nous ne pouvons pas clairement identifier ce qui est une région divisible appropriée pour obtenir une profondeur de passe égale. En fait, dans ce cas, nous ne pourrons pas obtenir une profondeur de passe égale du tout en raison de la surface inclinée. Mais, pour éliminer la petite quantité restante de matière, nous pouvons déterminer ce que sont le minimum et le maximum d'une région pour les faces inclinées. C'est pourquoi nous avons intégré un angle maximum de 5 degrés pour considérer les régions. Si l'angle est supérieur à 5 degrés, il ne le considérera pas comme une région « plane ». Nous donnant les meilleurs résultats ci-dessous.

 

Régions pour pente >5°

 

« Profondeur de passe égale » sur surface conique de >5°

 

Qu'est-ce qui arrive ensuite ?

Nous avons commencé avec la profondeur de passe égale fonctionnant pour l'ébauche de diamètre extérieur et intérieur avec presque toutes les combinaisons de réglages sauf quelques-unes : sans traînée, coupe arrière, et usinage résiduel (travail depuis une fonderie).

 

Nous avons pris certaines libertés avec des hypothèses dans l'algorithme et voulons ouvrir plus d'options pour que les utilisateurs puissent déterminer. Par exemple, la profondeur de passe maximale est la seule entrée, alors quelle est la profondeur de passe minimale ? Actuellement, nous la gérons par région. Toute région plane qui est inférieure à la profondeur de passe maximale, nous ne la considérons pas non plus comme une région. Nous chercherons à ouvrir un champ de profondeur de passe minimale pour mieux contrôler cette valeur.

 

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