L'usinage de précision expliqué : terminologie clé et techniques

Composants de l'usinage de précision

Nous sommes fiers d'offrir des services d'usinage de précision. En même temps, nous savons que tout le monde n'a pas la même compréhension de ce que cela signifie. Un peu comme le mot « exactitude », « précision » est un terme surprenamment ambigu, donc ici nous expliquerons comment nous abordons l'usinage de précision CNC.

Terminologies relatives à la mesure

On nous demande parfois quelle exactitude nous pouvons atteindre en usinage CNC. Le problème avec cette question est que l'exactitude signifie la distance par rapport à, ou la proximité de, la dimension cible. Nous pourrions nous en approcher une fois, mais pouvons-nous répéter la performance sur chaque pièce que nous faisons ? C'est pourquoi la répétabilité est un terme plus important.

Pensez à la répétabilité comme la quantité de dispersion dans les mesures de la même caractéristique sur une pièce. Si nous mesurons un diamètre sur 100 pièces, et que la variation max à min n'est que de 0,0002", c'est une performance répétable.

Les clients dans certaines industries sont très intéressés par la répétabilité. Ils suivent les procédures GR&R, abréviation de Gauge Repeatability and Reproducibility (Répétabilité et Reproductibilité des Moyens de Mesure). La répétabilité fait référence aux pièces sortant d'une machine. La reproductibilité signifie : pouvons-nous obtenir le même résultat quand les pièces sortent d'autres machines ?

Deux autres termes d'usinage de précision à connaître sont la résolution et l'étalonnage. La résolution est essentiellement le nombre de décimales que l'appareil de mesure lit. Les pieds à coulisse lisent généralement à 0,001" tandis qu'un micromètre lit à 0,0005" ou mieux, ce qui signifie que le micromètre a une résolution plus élevée.

La résolution s'attache aussi aux dimensions et tolérances sur les plans de pièces. Si une caractéristique est tolérée à deux décimales, cela signifie qu'aucune précision plus élevée n'est requise. Tolérez-la à quatre décimales et l'appareil de mesure doit avoir au moins la même précision. (En pratique, nous aimons que l'appareil de mesure ait un ordre de grandeur de résolution supérieure à la dimension mesurée.)

L'étalonnage est une partie très importante de la précision. Cela se rapporte à la connaissance de l'incertitude dans les appareils de mesure utilisés. Un appareil de mesure peut avoir une haute résolution, mais il ne peut pas être dit exact à moins qu'il n'ait été étalonné et que l'erreur ou l'incertitude soit établie.

Les certifications de système de qualité que nous détenons (ISO 9001, ISO/IATF 16949, ISO 14001 et AS 9100) exigent que nous opérions des systèmes d'étalonnage efficaces, et nous sommes audités pour vérifier que nous faisons ce que nous disons que nous ferons.

Atteindre l'usinage de précision

Les capacités de mesure font partie de la livraison de pièces usinées de précision de qualité, mais可以说, la machinerie utilisée est plus importante.

Cela commence avec l'utilisation de machines-outils à commande numérique par ordinateur (CNC). Celles-ci ont des axes motorisés qui font tourner et déplacer les outils et pièces. Chaque axe a un encodeur haute résolution qui rapporte la position à l'ordinateur contrôlant les moteurs.

Les mouvements nécessaires pour effectuer les opérations d'enlèvement de métal requises sont programmés dans l'ordinateur en utilisant un logiciel FAO (fabrication assistée par ordinateur). Cela prend les dimensions de la pièce à partir de la géométrie CAO et génère les trajectoires d'outils, avances et vitesses nécessaires.

La précision atteignable dépend du type d'opération d'usinage. Le fraisage et le tournage sont moins précis que le rectifage, le rodage et le lappage. C'est une fonction du processus d'enlèvement de métal. En règle générale, les processus avec des taux d'enlèvement de métal plus faibles sont plus précis.

La précision est maximisée en s'assurant que les machines sont en bon état, et dans la mesure du possible, en effectuant une combinaison d'étapes d'usinage en une seule configuration.

L'état de la machine est une fonction de la maintenance, de l'âge et de la conception. Bien qu'il soit important d'effectuer toute la maintenance requise, les machines sont soumises à des charges élevées et sont travaillées dur. Chez Impro, les machines-outils sont remplacées avant que l'usure ne commence à affecter la précision atteignable.

Combiner les opérations en une seule configuration empêche la variation qui se produit quand les pièces sont déplacées à travers un certain nombre de machines. C'est une raison pour utiliser des machines multi-broches et des centres de fraisage et de tournage.

Comprendre les capacités d'un atelier d'usinage de précision

Répondre aux questions sur l'exactitude atteignable nécessite de longues explications compliquées. Ici, nous avons expliqué quelques-uns des termes les plus couramment utilisés relatifs à l'exactitude et la précision. Nous avons également fourni un aperçu de ce qui est impliqué dans l'atteinte d'un usinage CNC de haute précision. Si vous souhaitez en savoir plus sur ce que nous pouvons faire, contactez-nous pour une discussion.