Maîtriser l'usinage CNC : conseils d'experts et meilleures pratiques

Ce n'est pas parce que l'usinage CNC est un processus automatisé que vous pouvez simplement appuyer sur un bouton et obtenir une pièce parfaite. Il y a beaucoup d'entrées dans une opération d'usinage : le matériau de la pièce, le type d'outil, le montage, les fluides de coupe, la trajectoire d'outil, les vitesses et avances sont toutes des variables qui affectent la qualité de la pièce finie.

Si l'expérience est le meilleur professeur, il ne fait pas de mal d'avoir quelques astuces d'usinage CNC sous la main avant de commencer. Dans cet article, nous passerons en revue quelques conseils et astuces d'usinage CNC pour aider les machinistes débutants et expérimentés à obtenir les meilleurs résultats possibles.

Utilisez le bon outil pour le matériau

Peu importe la qualité de votre machine CNC, elle ne peut être aussi bonne que l'outillage qui l'accompagne. La sélection appropriée de l'outil est essentielle pour des coupes nettes et des finitions de surface. De plus, choisir le bon outil pour le travail permet de maximiser la durée de vie de l'outil et le retour sur investissement.

On en a pour son argent, donc évitez les outils bon marché et de mauvaise qualité. Cela ne signifie pas que vous devez acheter des fraises professionnelles coûteuses – recherchez simplement des marques connues et raisonnablement prix comme Kennametal ou Sandvik. Commencer avec des outils de haute qualité maintenant vous aidera à éviter des problèmes plus tard.

L'outillage CNC existe dans une grande variété de matériaux, notamment :

• Fonte.
• Acier à faible teneur en carbone.
• Acier allié.
• Acier à outils.
• Acier inoxydable.
• Carbure de tungstène.
• Superalliages à base de nickel.
• Alliages haute température.

Chacun de ces matériaux se comporte différemment. Par exemple, les fraises en carbure de tungstène résistent mieux à l'usure que l'acier, mais elles sont plus fragiles. D'un autre côté, les fraises en acier rapide (HSS) peuvent maintenir un bord plus tranchant que le carbure, bien qu'elles ne durent pas aussi longtemps.

Utilisez le bon fluide de coupe – et gardez-le propre

Lors de l'usinage du métal, le frottement entre l'outil de coupe et la pièce génère de la chaleur. Cela peut avoir plusieurs effets indésirables, notamment :

• Dilatation thermique.
• Écrouissage.
• Oxydation.
• Soudure des surfaces (grattage).

Le fluide de coupe refroidit et lubrifie l'outil et la pièce, réduisant le frottement et la chaleur pour prévenir ces effets. La lubrification protège également l'outil de l'abrasion et réduit la consommation d'énergie.

Il existe différents types de fluides de coupe, mais tout comme l'huile de votre voiture, la chose la plus importante est de le remplacer quand il devient sale. Un fluide de refroidissement propre augmente la durée de vie de l'outil, réduit la mousse et les odeurs, et protège votre peau des dommages. L'utilisation excessive de fluide de coupe sale peut tacher les pièces, nécessitant un nettoyage supplémentaire. Des résidus peuvent également s'accumuler sur l'outil et les composants de la machine, causant des dommages, ou sur la vitre, où ils peuvent obstruer votre vue.

Prenez le temps pour le montage et le bridage

La préparation et le montage sont chronophages. Il peut être tentant de se précipiter à cette étape pour passer à l'usinage réel, mais accorder une attention adéquate au bridage dès le départ vous fera gagner beaucoup de temps et d'efforts.

Plus votre bridage est rigide, plus vos pièces seront précises. Cela est particulièrement vrai dans le fraisage CNC, où l'outil de coupe exerce une pression latérale significative sur la pièce.

Cela ne signifie pas que vous devez concevoir un montage personnalisé pour chaque pièce – bien que cela puisse valoir le coup pour une pièce à grand volume. Un étau de qualité, un kit de serrage pour le monter sur les rainures en T de votre table, et un jeu de cales pour maintenir votre pièce uniformément surélevée suffisent à maintenir adéquatement les pièces en place pour la plupart des travaux.

Connaissez vos vitesses et avances

Avant d'exécuter tout programme d'usinage CNC, il est essentiel de comprendre les vitesses de coupe et les avances d'outil, ou « vitesses et avances ». Les vitesses et avances sont des variables utilisées dans chaque opération de fraisage et de tournage, et la façon dont vous les réglez dépendra de plusieurs facteurs, notamment le matériau de la pièce, le matériau de l'outil et la taille de l'outil.

Que sont les vitesses et avances ? L'avance fait référence à la vitesse linéaire de l'outil ou de la pièce (celui qui bouge), exprimée en unités de pieds de surface par minute (SFM). La vitesse fait référence à la vitesse de rotation de l'outil (en opérations de fraisage) ou de la pièce (en opérations de tournage), exprimée en tours par minute (RPM).

Les paramètres recommandés par le fabricant de l'outil sont le meilleur point de départ pour régler les vitesses et avances. Après cela, c'est aux yeux, aux oreilles et à l'expérience du machiniste de les ajuster.

Apprendre à ajuster les vitesses et avances à la volée demande de la pratique. Un calculateur de vitesses et avances peut vous aider à définir des paramètres optimaux basés sur les matériaux, l'outillage, la puissance de la machine et d'autres variables.

Commencez avec un matériau de qualité

Cela peut sembler évident, mais l'un des meilleurs conseils d'usinage CNC que nous puissions vous donner est de commencer avec du métal de haute qualité, découpé avec précision. Peu importe la qualité de votre technique, vous n'obtiendrez pas de bons résultats en usinant un bloc d'acier bon marché de mauvaise qualité. De plus, si vous n'êtes pas précis avec la taille de votre matière première, vous finirez par gaspiller beaucoup de matière en la coupant – sans parler du temps supplémentaire et de l'usure des outils.

Obtenir du métal de haute qualité pour l'usinage CNC ne doit pas être cher. Si vous trouvez un fournisseur local de métaux (ou un qui offre la livraison nationale) qui revend des chutes de métal, vous pouvez obtenir des alliages de haute qualité à prix fortement réduit. Des technologies comme la spectrométrie de fluorescence X (XRF) peuvent même être utilisées pour vérifier la composition exacte de l'alliage.

Pour minimiser les déchets et les coûts, trouvez un fournisseur de métaux qui découpera le matériau à la taille avec précision. Cela vous fera gagner beaucoup de temps et d'argent qui seraient autrement dépensés à réduire le matériau ou à transformer des pièces inutilement grandes en copeaux inutiles.

Mettez en pratique ces conseils d'usinage CNC avec du métal abordable, découpé avec précision

Alors que la plupart des fournisseurs de métaux traitent les achats en trois à quatre semaines, Industrial Metal Service peut couper votre matériau à la taille en quelques jours. Notre scie MetlSaw NF12-T12 peut facilement couper de grands métaux non ferreux jusqu'à 3,65 m de long et 305 mm d'épaisseur tout en maintenant des tolérances jusqu'à ± 0,065″. Notre scie à ruban Amada PCSAW 530 X avec technologie de coupe par pulsation nous donne également la capacité de couper des métaux spéciaux comme le titane avec des tolérances précises.

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