Tournage CNC pour composants hydrauliques personnalisés

Il y a des moments où vous avez un composant ou un sous-système dans un système hydraulique qui doit être remplacé. L'achat de la nouvelle pièce peut être une décision intelligente dans certains cas, mais cette solution devient moins attrayante lorsque les délais de livraison sont longs, la pièce est difficile à localiser, elle n'est plus prise en charge par le fabricant ou les options de remplacement disponibles sont pas un bon ajustement pour votre système particulier. De nombreuses pièces et composants hydrauliques - des assemblages de cylindres entiers à un seul piston dans une pompe hydraulique - peuvent être tournés CNC rapidement et à peu de frais.

Usinage

Usinage Les processus sont des processus d'enlèvement de métal qui dépendent des opérations de coupe et de meulage pour éliminer les matériaux indésirables de la pièce afin d'obtenir une forme finale. Les trois processus d'usinage de base sont le fraisage, le tournage et la rectification. Tous les trois peuvent être mis à profit pour obtenir une pièce finale qui respecte des tolérances strictes en matière de dimensions, de planéité, d'arrondi, de finition de surface, etc.

La différence entre le fraisage et le tournage est assez simple. En fraisage, un outil de coupe en rotation est maintenu immobile tandis que la pièce est déplacée par rapport à lui dans un plan tridimensionnel. En tournage, l'outil de coupe est déplacé dans un plan tridimensionnel pendant que la pièce est mise en rotation. De plus, le tournage se concentre sur l'usinage de pièces en rotation. Alors que le fraisage peut être utilisé de manière interchangeable avec le tournage pour certains processus, le fraisage n'est tout simplement pas aussi bien adapté à la création de pièces en rotation.

Tourner

Comme je viens de le mentionner, le tournage est idéal pour fabriquer des pièces avec des caractéristiques de rotation telles que des cônes, des marches, des chanfreins, des rainures et des surfaces profilées. Il est également souvent utilisé comme processus d'usinage secondaire pour obtenir certaines caractéristiques de la pièce ou respecter des tolérances dimensionnelles ou géométriques strictes. Le tournage est couramment utilisé pour fabriquer des composants hydrauliques, notamment des pistons, des tiges, des cylindres, des barillets, des embouts, des paliers lisses et des arbres.

Alors que le fraisage se fait avec une fraiseuse, le tournage se fait avec un tour. La pièce est serrée dans un support qui est relié à la broche et au moteur pour obtenir un mouvement de rotation. Certains tours ont une tourelle qui peut contenir plusieurs outils de coupe en même temps afin de faciliter les changements d'outils. La plupart des outils de coupe sont en acier HSS, en acier au carbone, en carbure ou en acier rapide au cobalt. Ces outils doivent être périodiquement affûtés pour conserver leur capacité de coupe et peuvent se casser si les paramètres de coupe corrects ne sont pas choisis.

Opérations de tournage extérieur

Dans les processus de tournage extérieur de base, la pièce est tournée lorsqu'un outil de coupe monopoint est déplacé axialement ou radialement par rapport à elle. En tournage de base, l'outil peut être déplacé axialement sur la longueur de la pièce pour obtenir des marches, des chanfreins, des conicités et des surfaces profilées. Il peut également être déplacé radialement par rapport à l'extrémité libre de la pièce dans un processus appelé dressage (qui est généralement effectué pour atteindre un certain niveau de planéité). Une longueur de la pièce peut être coupée (ou séparée) en utilisant une méthode très similaire au surfaçage. Enfilage et rainurage sont également des opérations de tournage extérieur. Ils dépendent à la fois du mouvement radial et axial de l'outil de coupe. La principale différence entre les deux est que le filetage nécessite un outil plus spécialisé pour obtenir la forme correcte des filetages.

Opérations de tournage intérieur

Le tournage permet également des opérations de coupe intérieure. Toutes ces opérations - perçage, taraudage, alésage et alésage - commencent à l'extrémité libre de la pièce. Le perçage est utilisé pour percer un trou de même diamètre que l'outil de coupe, tandis que le taraudage est utilisé pour créer des filetages internes et, comme le processus de filetage externe, nécessite un outil de coupe spécial. L'alésage suit généralement le processus de forage pour agrandir davantage le trou et peut également être utilisé pour réaliser des marches internes, des chanfreins, des contours et des conicités. L'alésage peut également suivre le perçage et est utilisé pour obtenir une meilleure finition de surface interne ou un diamètre plus précis.

Paramètres clés du tournage

En fraisage, il existe trois paramètres critiques :la vitesse, l'avance et la profondeur de coupe. En tournage, la vitesse fait référence à la vitesse de rotation en tours par minute (tr/min) de la pièce tournante tandis que l'avance est la vitesse à laquelle l'outil de coupe est déplacé. La profondeur de coupe est la profondeur de matériau enlevée à chaque passage de l'outil de coupe. La sélection de la vitesse, de l'avance et de la profondeur de coupe appropriées est essentielle au succès du processus de tournage et a un effet majeur non seulement sur l'exactitude, la précision et la finition de surface, mais également sur la structure du grain de la pièce près de la zone de coupe. Des problèmes tels que le frottement, la génération de chaleur, la conductivité et la formation de copeaux doivent être pris en compte.

Tournage d'une pièce

La fabrication d'une seule pièce impliquera plusieurs processus différents. Par exemple, du stock de tubes métalliques peut être acheté pour fabriquer un nouveau fût pour un système de vérin hydraulique . Tout d'abord, la bonne longueur de tube devra être coupée lors d'une opération de séparation. Ensuite, les opérations de tournage extérieur réduiront l'extérieur de la pièce au diamètre et à la forme corrects, et tous les chanfreins seront ajoutés. Il peut également être nécessaire d'ajouter des filetages externes, et toutes ces opérations nécessitent des outils et des paramètres de coupe différents.

Viennent ensuite les opérations internes, telles que l'alésage pour augmenter le diamètre interne de la pièce, l'alésage pour atteindre la précision et le taraudage, chacun nécessitant un outil différent et des réglages de vitesse et d'avance légèrement différents.

Tournage CNC

L'approche traditionnelle de l'usinage implique une opération manuelle, où un machiniste qualifié définit les paramètres critiques pour chacune des opérations (vitesse, avance et profondeur de coupe) et contrôle le mouvement de l'outil de coupe par rapport à la pièce. CNC, qui signifie commande numérique par ordinateur, utilise des systèmes de contrôle informatisés pour automatiser une grande partie du processus d'usinage. Les tours CNC disposent des systèmes de contrôle et du matériel nécessaires pour interagir avec le logiciel CNC.

Au cœur de tout système logiciel CNC se trouve le code M&G, le langage de programmation qui convertit les différentes étapes d'un processus de tournage en quelque chose que le tour CNC peut comprendre. Ce code permet au machiniste de définir les paramètres d'usinage corrects, de configurer le système de coordonnées pour le processus et de développer les instructions étape par étape pour chaque processus. Ces instructions incluent le positionnement de l'outil, l'introduction de l'outil dans la pièce à usiner à une vitesse spécifique et la spécification du chemin de coupe de l'outil.

Le code M&G prend également en charge des fonctions telles que l'automatisation des changements d'outils, l'activation et la désactivation de l'air comprimé pour évacuer les copeaux et l'activation de la pulvérisation de liquide de refroidissement pour évacuer la chaleur de la surface de coupe.

Notez également que la technologie CNC peut être combinée avec des packages de CAO/FAO (conception assistée par ordinateur/fabrication assistée par ordinateur) pour suggérer la séquence de processus nécessaires et générer les trajectoires d'outils sur la base d'un modèle 3D de la pièce. La plupart des installations de tournage CNC modernes utilisent la CAO/FAO pour accélérer le développement du code M&G, bien qu'un machiniste qualifié puisse développer le code à la main.

Matériaux utilisés pour le tournage

La plupart des pièces tournées dans le cadre de l'hydraulique sont en métal et le tournage est compatible avec l'acier allié, l'acier inoxydable, l'acier au carbone, l'aluminium, le cuivre, le nickel, le titane et même la fonte. Cependant, plus le matériau choisi est dur, plus il faudra de temps pour l'usiner et plus les outils de coupe subiront d'usure. Le tournage de matériaux comme la fonte nécessitera de l'expérience et des compétences de la part du machiniste pour obtenir des coupes lisses et précises, même avec des équipements CNC et CAD/CAM.

Cependant, les métaux ne sont pas les seuls matériaux qui peuvent être tournés. Les polymères (y compris les élastomères, les thermodurcissables et les thermoplastiques) peuvent également être tournés avec une grande précision, exactitude et rapidité. Des polymères ou de la cire peuvent être utilisés pour fabriquer des prototypes afin de vérifier la taille et la précision du programme avant que la pièce métallique finale ne soit tournée. Développer un prototype de cette manière permet de gagner du temps et d'éviter des erreurs coûteuses. Notez que la céramique et les matériaux composites peuvent également être tournés, mais peuvent nécessiter un type d'outillage différent de celui des métaux.

Avantages du tournage CNC

Le tournage CNC présente plusieurs avantages, notamment :

• Des délais raccourcis grâce à l'automatisation du processus de tournage
• Réponse plus rapide aux modifications de conception
• Exactitude et précision accrues grâce à un contrôle accru des vitesses de coupe, des avances et des trajectoires d'outils
• Séries de production courtes et économiques
• Pièces et composants personnalisés

Tournage CNC pour pièces hydrauliques personnalisées

Les pièces de tournage CNC pour les réparations peuvent être une approche très rentable, même pour les composants complexes de contrôle des fluides. Il est souvent utilisé dans la fabrication de tiges, de vérins, de matériel de tuyau et de composants pour pompes et moteurs hydrauliques. Le tournage CNC peut être utilisé aussi bien pour les petites pièces que pour les grandes pièces. La fabrication de ces pièces est rendue possible par les niveaux élevés d'exactitude, de précision et de tolérances qui peuvent être obtenus avec des systèmes CAD/CAM et CNC correctement configurés. Les prototypes peuvent être coupés dans un matériau plus mou comme la cire pour vérifier le code M&G avant la fabrication de la pièce finale et toute modification nécessaire peut être mise en œuvre rapidement. Et gardez à l'esprit que l'usinage d'un nombre limité d'articles peut être plus rentable que le remplacement d'un système complet.

MAC Hydraulique

Chez MAC Hydraulics, nous disposons d'équipements d'usinage et de soudage à la pointe de la technologie dans notre vaste département de fabrication. Nos artisans hautement qualifiés et expérimentés disposent des outils et des logiciels nécessaires pour fabriquer des pièces hydrauliques personnalisées et reconditionner des composants. Cela inclut les capacités de fraisage CNC, de tournage CNC et de soudage qui vous permettent d'obtenir les pièces personnalisées de haute qualité dont vous avez besoin. Cela s'ajoute à nos autres services, tels que la maintenance et les réparations sur site , le remplacement des tuyaux, les tests et la certification, et la construction d'unités personnalisées. Contactez MAC Hydraulics dès aujourd'hui pour découvrir ce que nous avons à offrir à vos systèmes hydrauliques.