Comment l'usinage CNC à grande vitesse propulse l'excellence de la fabrication moderne

Qu'est-ce qui rend l'usinage CNC à grande vitesse couramment utilisé ?

La technologie d'usinage CNC à grande vitesse peut grandement améliorer la qualité d'usinage et l'efficacité d'usinage, et elle est devenue une tendance inévitable dans le développement de l'industrie actuelle de la fabrication mécanique, en particulier dans l'industrie automobile, l'industrie aérospatiale, l'industrie des moules et d'autres domaines. Elle a été largement utilisée, et les résultats sont assez significatifs. Qu'est-ce qui rend l'usinage CNC à grande vitesse couramment utilisé ? Vous vous demandez peut-être, cet article analyse et discute principalement l'application technique de la technologie d'usinage CNC à grande vitesse dans la fabrication mécanique pour vous.

Aujourd'hui, la technologie d'usinage CNC à grande vitesse a progressivement remplacé la machine-outil combinée. Elle a une efficacité plus élevée et une fonctionnalité technique plus forte. Elle est devenue l'un des principaux équipements de traitement pour les lignes de production flexibles dans le contexte de la haute technologie, ce qui favorise davantage la flexibilité du processus de fabrication mécanique. En même temps, elle raccourcit considérablement le cycle de développement de divers produits mécaniques.

4 caractéristiques de l'usinage CNC à grande vitesse

La technologie d'usinage CNC à grande vitesse a les caractéristiques de haute qualité, haute efficacité, faible consommation et avancée, et est une technologie moderne de fabrication automatisée mécanique. La vitesse d'avance et la vitesse de coupe qui peuvent être fournies sont inégalées par la technologie de coupe traditionnelle. En même temps, son mécanisme de coupe a également subi des changements qualitatifs, et la qualité de coupe globale a montré une tendance continue et stable à la hausse. Les avantages techniques de l'usinage CNC à grande vitesse se reflètent principalement dans les quatre points suivants.

Vitesse de coupe accrue

La technologie d'usinage CNC à grande vitesse a une vitesse de coupe élevée, qui est 3 à 8 fois supérieure à la vitesse de coupe conventionnelle traditionnelle. De plus, la vitesse de déplacement à vide de la machine-outil a également été améliorée, ce qui réduit le temps de déplacement à vide des équipements de non-coupe, et améliore considérablement l'efficacité de traitement des équipements mécaniques tels que les moules automobiles.

Usinage de précision à grande vitesse

Puisque la technologie de coupe à grande vitesse CNC a une vitesse de coupe considérable, sa force de coupe diminuera d'environ 30 % en moyenne, en particulier la force de coupe radiale a une diminution plus importante, ce qui est propice à l'usinage technique de pièces à parois minces ou à faible rigidité. En général, la précision globale du système de technologie d'usinage CNC à grande vitesse est relativement élevée, y compris la précision de positionnement et de serrage du système et la précision de repositionnement répétitif de l'outil ont une bonne rétention de précision, donc le système d'outil dans ce système a des exigences de précision relativement élevées, ce qui peut maintenir la stabilité dynamique et statique du système dans son ensemble pendant la coupe à grande vitesse, pour répondre aux exigences techniques d'usinage de haute vitesse et de haute précision.

Traitement des pièces à déformation thermique

Lors de la mise en œuvre de la technologie de coupe à grande vitesse, généralement 95 % à 98 % ou plus de la chaleur de coupe ne peut pas être transférée à la pièce à temps mais est emportée par les copeaux, donc la pièce restera froide la plupart du temps. Par conséquent, la technologie est plus efficace pour les pièces sujettes à la déformation thermique. Bien sûr, le problème de l'erreur de déformation thermique doit également être considéré, ce qui peut affecter la technologie d'usinage CNC à grande vitesse et haute précision, en particulier l'impact sur le processus d'usinage des machines-outils et d'autres équipements mécaniques. Par conséquent, une technologie de compensation d'erreur doit être sélectionnée pour éliminer l'erreur de déformation thermique de la machine-outil. Cette technologie a une haute précision de compensation, une robustesse forte et d'excellents avantages économiques.

Traitement des matériaux difficiles à usiner

Les alliages de titane, les alliages à base de nickel, etc., sont difficiles à usiner. En raison de leur résistance globale, dureté et résistance aux chocs, ils sont sujets au durcissement pendant le traitement, entraînant des températures de coupe élevées. À long terme, les outils sont sujets à une usure grave. Si la technologie de coupe à grande vitesse est utilisée, les problèmes ci-dessus peuvent être surmontés, la productivité de la fabrication mécanique peut être améliorée, et la qualité de surface des produits tels que les moules peut être optimisée.

Quels sont les outils adaptés à la technologie d'usinage CNC à grande vitesse ?

La technologie d'usinage CNC à grande vitesse est avancée, complexe et systématique et a des exigences plus élevées pour de nombreux indicateurs tels que les machines-outils, les porte-outils, les outils, les systèmes de contrôle, les logiciels CAO/FAO, etc., application technologique.

Actuellement, la technologie d'usinage CNC à grande vitesse est principalement développée en conjonction avec la technologie microélectronique, la technologie CNC et la technologie de base de structure de nouveaux matériaux.

1. Haute rigidité de la machine-outil

La rigidité du système de machine-outil est élevée. Dans le processus des machines-outils de fraisage, il est nécessaire de fournir un pilote d'alimentation à grande vitesse pour maximiser l'utilisation de la technologie de coupe à grande vitesse CNC. La vitesse d'avance rapide du pilote est requise à 40 m/min, et la vitesse de traitement de contour 3D est également d'environ 10 m/min. En même temps, il est nécessaire de fournir au système de fraisage une accélération de 0,4 m/s² et une décélération de 0,3 m/s².

2. Exigence stricte du porte-outil

La rigidité du porte-outil et de la broche est requise pour être élevée. Généralement, la vitesse du système est requise pour atteindre 10 000 à 50 000 tr/min. Il est principalement basé sur la broche pour comprimer l'air et refroidir le système pour contrôler l'écart axial entre le porte-outil et la broche dans les 0,00762 mm.

3. Cohérence de la machine CNC

La fiabilité du processus d'usinage est requise pour être élevée, et un modèle de processus de haute qualité est critique pour l'intégration de la relation entre les conditions de coupe et la durée de vie de l'outil. Il peut efficacement améliorer l'efficacité d'utilisation de la machine-outil et assurer que la technologie de coupe à grande vitesse CNC a également une haute sécurité et fiabilité sous l'état de fonctionnement sans pilote.

Quelles sont les exigences pour un outil d'usinage CNC ?

L'application technique de la technologie d'usinage CNC à grande vitesse dans les porte-outils et les outils se concentre principalement sur la précision géométrique et la répétabilité du serrage. Dans le processus de coupe à grande vitesse CNC, le système sera affecté par de fortes vibrations et forces centrifuges, ce qui l'incite à améliorer les exigences de rigidité et d'équilibrage dynamique à grande vitesse pour le manchon d'outil et le traitement d'outil pour assurer que le manchon d'outil de coupe a une haute qualité, sécurité et fiabilité. Dans le processus d'usinage à grande vitesse, le choix des outils est assez différent de la coupe ordinaire car la caractéristique de base de « grande vitesse » doit être prise en compte. Actuellement, le porte-outil à grande vitesse HSK plus courant est un porte-outil à grande vitesse avec des caractéristiques de serrage par expansion thermique et contraction à froid, ce qui est très approprié pour le processus de coupe à grande vitesse CNC dans le processus de fabrication mécanique.

Dans le processus d'usinage à grande vitesse, l'outil doit supporter des charges externes : haute température, haute pression, friction, choc, vibration, etc. La performance technologique et la performance économique de l'outil doivent être considérées, et ce sont les principaux facteurs pour atteindre l'usinage à grande vitesse. Lors de la sélection du processus de matériau des outils de coupe à grande vitesse CNC, la méthode de coupe à grande vitesse doit également être prise en compte.

Cas d'usinage CNC à grande vitesse

La technologie d'usinage CNC à grande vitesse est largement utilisée dans l'industrie de la fabrication mécanique automobile. Ce qui suit présente principalement le processus d'application de la technologie d'usinage CNC à grande vitesse pour le couvercle avant du moteur dans le moule de panneau automobile et les paramètres de base du traitement du moule de panneau automobile.

Le traitement de moule de pièces de carrosserie automobile implique généralement de grandes dimensions, et comme c'est un profil 3D, il est relativement complexe en structure, nécessite une haute précision d'usinage et une grande quantité de coupe, donc la technologie d'usinage CNC à grande vitesse peut être utilisée. Prenons l'exemple de la matrice de rabattage pour le couvercle avant d'un moteur automobile. Son matériau de pièce est CH-1, la dureté de la pièce est HB330, et ses dimensions extérieures sont 2000 mm × 1400 mm × 400 mm. Pour utiliser l'outil en carbure revêtu pour l'usinage à grande vitesse, le temps d'usinage à grande vitesse de la matrice de rabattage du couvercle avant du moteur automobile est d'environ 24 heures, et la rugosité de surface peut être contrôlée à environ 1 μm, donc il n'y a pas besoin de rectification manuelle, seulement besoin de polissage à la pierre à huile. Ensuite, coopérer avec l'ajusteur pour la réparation (3 h), et cela prendra 27 h au total. Comparé au temps d'opération de coupe traditionnelle, le temps d'opération est réduit d'environ 83 %, et l'efficacité de traitement est significativement améliorée.

Conclusion

La technologie d'usinage CNC à grande vitesse est devenue l'une des principales technologies de base dans le domaine de la fabrication mécanique, particulièrement adaptée aux industries de fabrication aérospatiale et de moules automobiles avec des exigences technologiques extrêmement élevées. À l'avenir, la recherche sur cette technologie continuera de s'approfondir pour assurer que ce domaine d'application pratique continue d'avancer.