Qu'est-ce que l'usinage de précision ?
1. Qu'est-ce que l'usinage de précision ?
L'usinage de précision est une technique de fabrication avancée utilisée pour produire des machines, des composants et des accessoires en éliminant l'excédent de matière avec une très haute qualité. Comme son nom l'indique, le produit fini doit respecter des tolérances de finition d'usinage très rigoureuses et des exigences de précision. L'usinage de précision est utilisé pour produire de nombreux composants, grands et petits, de machines qui sont utilisées pour créer des objets dans notre vie quotidienne. Comme ces objets sont constitués de nombreuses petites pièces, nous avons besoin d'opérations de haute précision pour garantir que ces petites pièces s'emboîtent avec précision et fonctionnent comme prévu.
De nombreux facteurs différents doivent être réunis pour permettre des résultats de coupe fiables et de haute précision. Vous avez besoin d'une machine-outil avancée, d'un programme CNC ainsi que d'un opérateur compétent pour tirer le meilleur parti de vos opérations d'usinage. La fabrication de haute précision n'a pas vu le jour à l'improviste. Elle a connu une évolution et un avancement des technologies, qui ont contribué à repousser les limites des procédés d'usinage. Un exemple déterminant serait l'incorporation de la conception contrôlée par ordinateur qui a amélioré les performances de manière significative et cohérente, ce qui explique également pourquoi elle est étroitement associée au terme « usinage CNC ». Cependant, les tolérances cibles pour un processus d'usinage de précision sont beaucoup plus rigoureuses. Par conséquent, si vous recherchez un fournisseur qui propose des services d'usinage CNC de précision, vous devez prendre en compte plusieurs éléments.
La fabrication de précision CNC englobe un large éventail d'opérations de fabrication telles que la découpe, le fraisage cnc, le tournage cnc, l'usinage par décharge électrique, etc. À l'inverse, il voit des applications dans de nombreuses industries différentes telles que l'automobile, le médical, l'aérospatiale, la défense, etc. Les cibles typiques d'usinage de précision incluent les contre-écrous de précision, les micro-composants et la rectification de filets.
2. Applications et capacités
Vous pouvez utiliser l'usinage de précision pour créer une myriade de produits, d'articles et de pièces pour n'importe quel nombre d'objets différents de différentes tailles. Une chose que tous ces composants nécessitant des opérations de coupe de précision ont en commun est qu'ils nécessitent tous des variations de tolérances serrées d'une pièce à l'autre, ce qui signifie que les erreurs dans la production des pièces doivent être réduites au minimum. Les tolérances requises peuvent descendre jusqu'à une marge de seulement 0,01 mm à 0,05 mm - parlons de précision ! C'est pourquoi ce processus se caractérise par une répétabilité et un processus de production bien maîtrisé.
De plus, l'usinage de précision permet de concevoir des pièces et des produits pour maintenir des tolérances extrêmement élevées et un haut niveau de durabilité pour les finitions robustes des produits. Ce que vous devez comprendre, c'est que non seulement l'ultra-précision est nécessaire pour produire des pièces sans faille et de manière fiable, mais qu'il est tout aussi crucial de s'assurer que ces pièces peuvent être produites avec le plus haut niveau de cohérence.
Une autre application de l'ingénierie de précision est lorsque vous devez réparer ou restaurer des outils ou des composants. Toute personne travaillant dans le secteur manufacturier en est consciente, car la plupart des machines, outils et composants nécessitent tous un étalonnage et des vérifications pour les maintenir ou les restaurer dans leur état d'origine après les avoir utilisés pendant un certain temps. L'équipement de fabrication le plus fréquemment utilisé est la machinerie lourde commandée par ordinateur qui est destinée à enlever le matériau du substrat pour créer des composants et des pièces complexes. Parfois, la robotique à grande vitesse et les processus photochimiques peuvent même être utilisés pour obtenir le résultat escompté pour le composant fini.
Qu'un fournisseur de composants de précision dispose ou non des capacités d'usinage de précision nécessaires dépend de l'expérience et des connaissances techniques de ses ingénieurs et concepteurs, de la qualité des machines-outils CNC de précision qu'il utilise, de son équipement d'inspection de précision et de ses opérateurs. Les fournisseurs de services de fabrication de précision OEM et ODM doivent avoir la flexibilité d'usiner des composants à partir de différents matériaux avec des conceptions spécifiques et parfois des exigences matérielles. Par conséquent, pour être compétitif dans ce domaine, un fabricant d'usinage de précision doit proposer une solution complète clé en main comprenant la conception de prototypes, les tests, les personnalisations et, idéalement, des capacités de production en petites séries et en série.
3. Comment fonctionne la fabrication de précision ?
La fabrication avec la plus grande précision possible est essentiellement une technologie soustractive qui utilise des logiciels personnalisés, des outils d'ingénierie et des matières premières telles que le plastique, le métal et la céramique pour créer les produits aux fonctionnalités raffinées souhaitées. Il est souvent suivi selon les instructions générées par les programmes de conception assistée par ordinateur (CAO) et de fabrication assistée par ordinateur (FAO). Ces programmes et les plans générés facilitent grandement le respect des tolérances strictes. Soit dit en passant, bon nombre de ces conceptions commencent par des croquis dessinés à la main dans les phases initiales, bien qu'elles soient finalement introduites dans des programmes d'ingénierie et assistés par ordinateur.
Pour atteindre la plus grande précision, le processus d'usinage d'un composant est divisé en plusieurs étapes. Chacun contribue à des pièces de haute précision respectant des tolérances très élevées. Comme mentionné précédemment, l'usinage de précision peut impliquer différentes opérations de coupe, telles que le fraisage, le tournage, le perçage, le rodage, le meulage et autres. Habituellement, nous pouvons nous attendre aux étapes suivantes en matière d'ultra-précision dans le monde de la fabrication d'aujourd'hui :
De nombreux fournisseurs d'usinage de précision de premier plan mettent également en œuvre des inspections en cours de fabrication après chaque étape de production pour garantir une précision et une qualité optimales.
4. CNC de précision =opérateur qualifié + logiciel ?
Les superviseurs ou les opérateurs de machines de haute précision doivent être très familiers et expérimentés avec différents processus, équipements et logiciels CNC. Ils peuvent même avoir à utiliser une combinaison de fraiseuses, de tours, de perceuses, de meuleuses et même d'équipements d'automatisation tels que des bras robotisés ou des cellules de travail entières. Mais faire fonctionner, utiliser et superviser une machine CNC ne consiste pas seulement à appuyer sur quelques boutons, même si les outils d'usinage de précision modernes font la majeure partie du travail à votre place. Un opérateur idéal doit être certifié, formé et éduqué avec de bonnes compétences en communication et des capacités de résolution de problèmes en cas d'imprévu.
Pour résumer, voici quelques-unes des compétences les plus importantes qu'un opérateur doit posséder pour assurer un processus de coupe en douceur :
Ce qui est vrai pour un seul individu est vrai pour l'ensemble de la SOP de fabrication. Un prestataire de services d'usinage de précision doit accompagner le client de la première consultation à l'assurance qualité finale et au-delà avec des services après-vente. L'usinage de précision va bien au-delà de la fabrication d'un contre-écrou ou d'un mandrin selon les dessins et les spécifications de quelqu'un. Cela implique la planification, la conception, la personnalisation et la budgétisation tout en intégrant les inspections nécessaires et les procédures d'AQ et de CQ pour s'assurer que le produit final répond aux attentes du client. Lisez notre cas d'étude ci-dessous (7. Cas d'étude) pour explorer un exemple concret.
Le dernier facteur que nous voulons mentionner est le logiciel CNC. Pour respecter les tolérances folles (au niveau du micron) de l'usinage de précision dans le monde de la fabrication d'aujourd'hui, presque tous les fournisseurs professionnels de composants usinés de précision utilisent des logiciels CNC tels que CAD et CAM. Ce logiciel fournit aux concepteurs, ingénieurs et opérateurs des outils pour planifier l'opération d'usinage. Les compétences et l'expérience avec ce type de logiciel et la capacité d'adaptation aux nouvelles technologies sont essentielles pour suivre les dernières normes dans le domaine de l'usinage de précision.
5. Avantages
Il y a plusieurs avantages dont les plus importants sont :Fiabilité
Cela peut se produire en continu sans aucune panne, peu importe l'heure ou le jour de la semaine. Les matières premières sont transformées en produit final et finalement mises sur le marché en tant qu'outils de haute qualité. L'un des principaux avantages est que les pannes ne sont pas susceptibles de se produire lorsqu'une maintenance est nécessaire ou lors d'une réparation.
Réduction des besoins en main-d'œuvre humaine
En raison des progrès technologiques importants au fil des ans, l'usinage de précision dans les industries manufacturières est automatisé. Le processus est principalement contrôlé par des robots ou des ordinateurs qui nécessitent un minimum de travail humain pour les surveiller. Cela a également considérablement réduit les coûts de production, ainsi que le besoin de supervision et de contrôle du processus.
Haute production :
Malgré la nature complexe de l'opération, elle peut générer une productivité considérablement élevée en s'occupant d'une quantité massive de travaux tels que le perçage, la finition, le fraisage, le repoussage, etc. dans une période relativement courte.
Résultats cohérents :
Malgré le taux de production élevé, les produits finis sont identiques et ont très peu de risques d'erreurs. Les produits résultants, à leur tour, deviennent plus commercialisables en raison de leur grande cohérence, de leur qualité améliorée et de leur faible taux de défauts.
Augmentation des bénéfices et réduction des efforts :
Un avantage clé est qu'un minimum d'effort est nécessaire pour générer des bénéfices optimaux. Le fait est qu'avec un métal qui subit un usinage de précision, non seulement vous réduisez les coûts de production, mais cela vous fera également économiser beaucoup de temps et d'efforts, ce qui garantit finalement une production très rentable.
Précision accrue
La plupart des objets et pièces soumis à un usinage de précision sont utilisés dans les industries manufacturières. Cela inclut les endroits où le tournage et le fraisage manuels sont nécessaires. Il peut également être utilisé dans le secteur de la santé où la précision est très appréciée. À la lumière de cela, ils sont équipés de la capacité de fonctionner de manière très précise, accomplissant ainsi les tâches prévues sans effort.
Efficacité et qualité améliorées
Lors de l'usinage des objets et des pièces, ils sont toujours équipés de détecteurs internes d'assurance qualité. Cela permet de vérifier l'efficacité pendant que les objets sont usinés à un rythme rapide. De plus, il est connu pour répondre aux normes de haut niveau en matière de travail d'objets et de fabrication de pièces. Outre le coût réduit des dépenses (par exemple, les dépenses en main-d'œuvre humaine, etc.), il est extrêmement rentable, ce qui garantit à la fois la qualité du produit et un faible gaspillage d'argent.
6. Cas d'étude :Précision YINSH
Usinage de précision et fabrication intelligente
Il existe de nombreux fournisseurs de services d'usinage et sociétés OEM/ODM qui sont ancrés à Taïwan et exportent leurs composants sur le marché mondial. La société YINSH, située dans la chaîne d'approvisionnement centrale du travail des métaux, est l'un des fournisseurs les plus renommés pour les produits d'usinage de précision, tels que les contre-écrous, les composants de machines-outils, la rectification de filets et les grattoirs. Selon le vice-président, Jack Wu, la société a exporté dans plus de 40 pays jusqu'à présent. Basé sur la solution d'automatisation que YINSH offre à ses clients, leur système de fabrication intelligent peut suivre les commandes des clients et prendre soin de chaque détail à tout moment.
Conditions de fabrication et QC
YINSH adopte des normes strictes sur toutes les procédures de fabrication pour assurer un usinage de précision et une qualité à toutes les étapes. L'équipe de R&D, l'étape de mesure et les processus de fabrication sont tous surveillés numériquement avec leur système d'intégration de fabrication intelligent pour offrir une qualité optimale au client. Toutes leurs usines de fabrication sont également en stricte conformité avec la réglementation et sont inspectées régulièrement pour le bien-être du personnel.
Sélection des matériaux
Au cours de l'entretien, l'un des cadres commerciaux a fait remarquer que les matériaux sont cruciaux, en particulier pour les clients de l'UE dans un contexte particulier d'usinage de précision. YINSH peut aider les clients à sélectionner les matériaux et procéder à l'étape de dessin pour encore plus de flexibilité. L'étape de dessin est une étape importante pour évaluer la précision géométrique et la précision dimensionnelle des dessins fournis par les clients. Après des processus obligatoires comme l'analyse des matériaux, le traitement thermique, etc., YINSH valide le dessin avec les clients pour voir si toutes les demandes sont satisfaites.
Laboratoires de pointe
Il existe de nombreux laboratoires avancés à l'intérieur des usines YINSH. L'un d'eux est le laboratoire de métrologie, qui contient CMM pour le contrôle qualité final. YINSH dispose de six dispositifs d'inspection avancés dans le laboratoire, et les marques sont toutes célèbres et fiables telles que ZEISS et MITUTOYO. Vous pouvez voir une étape du processus d'inspection des contre-écrous dans le court clip ci-dessous.
Un testeur de circularité et un système de mesure de contour sont inclus dans le laboratoire de métrologie de précision, qui est certifié par le TAF, et de nombreux problèmes importants tels que la température, l'humidité et d'autres conditions critiques sont bien contrôlés dans le laboratoire. Cela garantit que toutes les pièces de précision produites pour répondre à la norme avec chaque détail et chaque dimension sont prises en compte. YINSH veut s'assurer qu'ils sont sur la même page avec leurs clients.
Processus de travail automatisé
Outre les commandes en petit volume, une fois que YINSH a reçu les commandes de fabrication avec de grandes quantités. La question est de savoir comment un usinage de précision peut être réalisé avec une si grande quantité ? La réponse réside dans le système de production automatisé à l'intérieur de l'usine YINSH.
Avec les mêmes bras robotisés et lignes de production automatisées, ces dispositifs de fabrication garantissent que le processus de fabrication respecte toujours des normes élevées. Avec une dépendance minimale à l'utilisation manuelle, les problèmes de contrôle de la qualité peuvent être maintenus à un niveau constant de normes.
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