Centres d'usinage CNC de précision : solutions avancées d'enlèvement de métal

Centres d'usinage et centres de tournage

Les fraiseuses et tours ont évolué en centres d'usinage avec des capacités étendues au-delà de celles de leurs prédécesseurs. Ils sont utilisés pour l'usinage de précision simple et complexe et pour des pièces unitaires jusqu'aux grandes séries.

Dans ce blog, nous expliquerons ce qui différencie les centres d'usinage des machines-outils CNC régulières, et comment ils donnent aux concepteurs des méthodes rentables d'incorporer des caractéristiques à valeur ajoutée.

Centres d'usinage et centres de tournage

Les centres d'usinage sont des versions améliorées des machines de fraisage et de tournage CNC. En général, un centre d'usinage est au cœur soit un fraisage vertical ou horizontal, bien que le terme soit également utilisé pour inclure les centres de tournage.

Les centres d'usinage et de tournage intègrent plusieurs ajouts améliorant la productivité. Les principaux sont :

• Changement d'outils automatisé
• Axes supplémentaires
• Intégration avec d'autres équipements

L'impact de ceux-ci, particulièrement les axes supplémentaires, signifie qu'il est maintenant possible de faire certains travaux de fraisage sur un centre de tournage, et d'usiner des formes cylindriques sur un centre d'usinage. Voici un regard plus approfondi sur chacun.

Changement d'outils automatisé

Les centres d'usinage sont généralement équipés d'un magasin portant une gamme d'outils. Un changeur d'outils peut rapidement retirer un outil de la broche et l'échanger contre un autre afin d'usiner des caractéristiques spécifiques comme des trous, des rainures ou de petits rayons intérieurs.

Sur un tour, des outils de coupe supplémentaires peuvent être tenus dans une tourelle. Les index amènent des outils particuliers à porter sur la pièce selon les besoins. Certaines stations dans la tourelle peuvent être motorisées, créant un « outillage vivant » qui peut effectuer de petites opérations de fraisage et de perçage.

Axes supplémentaires

L'« outillage vivant » sur les centres de tournage augmente efficacement le nombre d'axes de la machine et leur permet d'effectuer plus de travail d'usinage en une seule configuration. De même, les centres d'usinage gagnent de plus en plus la capacité d'incliner la broche, la table ou les deux. Cela fournit deux axes supplémentaires, donnant la capacité d'effecteur de l'usinage 5 axes de contours complexes.

Intégration

Alors que la technologie d'usinage de précision avance, il devient plus important d'automatiser d'autres parties des opérations de fraisage et de tournage. Deux en particulier sont l'évacuation des copeaux et le chargement et déchargement.

L'évacuation automatisée des copeaux réduit les temps d'arrêt de la machine en emmenant les copeaux vers une fonction de nettoyage et/ou de stockage. Le chargement et déchargement automatisés peuvent être faits par portique aérien, mais c'est de plus en plus une tâche pour les robots. Un chargement et déchargement sûr et efficace nécessite une intégration étroite entre le CNC de la machine-outil et le contrôleur du robot.

Implications pour la conception et la fabrication de pièces

Le grand changement que ces avancées en technologie d'usinage apportent est que les concepteurs n'ont plus besoin de penser en termes de pièces soit cylindriques, soit prismatiques. Les tours modernes peuvent fraiser des surfaces planes et percer et fileter des trous dans des directions autres que sur l'axe de la machine, et les fraiseuses peuvent couper des surfaces circulaires et complexes.

Cette flexibilité accrue réduit l'étendue à laquelle les travaux doivent passer entre machines pour avoir des caractéristiques spécifiques usinées. Cela permet l'usinage rentable de géométries complexes avec moins de configurations et aide à réduire les délais de fabrication. Cela évite aussi aux concepteurs d'avoir à compromettre la performance du produit pour satisfaire aux exigences de fabricabilité.

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