Les pièce d'usinage est l'approche de la création d'objets que nous utilisons dans notre vie quotidienne. Nous comptons beaucoup sur eux. Ils sont de complexité variable, allant de conceptions simples à sophistiquées, et sont utilisés comme pièces de rechange ou surfaces d'outillage.
Mais comment ces pièces fabriquées? Dans l'industrie moderne, fabricants professionnels aide rapide et peu coûteuse fabrication Pièces fabriquées par CNC.
Dans cet article, nous allons passer en revue tout ce qui concerne pièces usinéesde leurs caractéristiques aux aspects qui les distinguent des produits manufacturés, ainsi que leur guide de conception.
Qu'est-ce qu'une pièce usinée ?
Les pièces usinées sont utilisées dans divers secteurs, qu'il s'agisse de simples attaches métalliques ou de pièces complexes. composants de moteurs d'avion. L'usinage, à la base, est la fabrication de pièces spécialisées à l'aide d'équipements de coupe tels que moulins, routeurset tours.
Bien que leurs méthodes diffèrent, elles ont toutes le même objectif : retirer de la matière d'un bloc solide appelé le pièce à usiner en utilisant outils de coupe de précision.
Différentes méthodes peuvent être utilisées pour produire un objet usiné. Usinage manuel des pièces nécessite les connaissances d'un machiniste qualifié qui utilise manuellement des machines telles que des fraiseuses pour former une pièce précise fabriquée par des machines à commande numérique. fraisage.
D'autre part, l'usinage CNC utilise des machines motorisées. Machines CNC qui exécutent de manière autonome des processus de coupe sur la base d'instructions générées par ordinateur.
L'usinage CNC, en raison de sa précision et de son efficacité, est largement utilisé dans les pratiques modernes pour les produits délicats et personnalisés. Cependant, l'usinage manuel reste populaire pour certaines tâches en raison de sa rapidité, en particulier lorsque la conception numérique et la programmation de machines à commande numérique ne sont pas nécessaires.
Aujourd'hui, lorsqu'il s'agit de choisir les matériaux d'une pièce fabriquée par CNC, différents matériaux sont utilisés, allant du métal à l'aluminium. polymères. Néanmoins, le matériau choisi doit pouvoir être tranché sans déformation considérable. Plus précisément, voici quelques considérations sur les matériaux idéaux pour les pratiques d'usinage des pièces :
| Usinage du titane | Usinage de l'acier inoxydable | Usinage du magnésium | Usinage de l'acier |
| Usinage de l'ABS | Usinage du POM | Usinage du PEEK | Usinage du zinc |
| Usinage du laiton | Usinage du cuivre |
Toutefois, dans certains cas, l'usinage des pièces est effectué sur des articles construits selon d'autres procédures. Par exemple, les produits coulés ou moulés peuvent faire l'objet d'un usinage supplémentaire pour intégrer certains détails ou caractéristiques.
Ces composants sont connus sous le nom de pièces partiellement usinées ou pièces post-usinéesLes résultats de l'étude ont montré que les méthodes d'usinage sont polyvalentes et adaptables à diverses situations de fabrication.
Usinage et fabrication : Quelle est la différence ?
L'usinage et la fabrication sont deux opérations interdépendantes qui jouent des rôles différents dans le processus de production. La fabrication fait référence à diverses techniques permettant de transformer des matières premières en produits finis, notamment coulée, moulage, forgeageet usinage.
En ce qui concerne l'usinage, un sous-ensemble de la fabrication, ce processus implique l'enlèvement contrôlé de matière d'une pièce afin d'obtenir des formes ou des caractéristiques spécifiques. Cette technologie est d'une précision extraordinaire, permettant la fabrication d'éléments délicats qu'il serait difficile, voire impossible, de créer avec d'autres procédures.
Pourquoi utiliser des pièces usinées ?
Diverses raisons impérieuses justifient l'utilisation de pièces usinées dans de nombreux secteurs, notamment dans les entreprises, les concepteurs de produits et les départements de recherche et développement (R&D). Nous allons ci-après mettre en lumière les diverses applications et avantages d'une pièce usinée, qui la rendent utile dans des environnements réels :
Force inhérente
Les pièces usinées étant fabriquées à partir de blocs de matière solides, leur résistance inhérente constitue un avantage significatif. Cette base solide confère à ces composants une excellente endurance et une grande robustesse.
En outre, la polyvalence des pièces usinées est démontrée par leur capacité à assumer un large éventail de fonctions. formes et épaisseurs. Cette polyvalence permet d'obtenir des conceptions complexes et des proportions variées adaptées à des besoins spécifiques.
Amélioration de la précision
Une autre caractéristique remarquable des pièces usinées est la précision des pièces fabriquées après l'usinage. Leur approche de la fabrication permet d'insérer des caractéristiques élaborées et très détaillées, ce qui améliore la fonctionnalité et l'attrait du produit final.
De plus, la variété des matériaux pouvant être utilisés ajoute à l'adaptabilité des pièces usinées. Les métaux, les polymères et même certains matériaux composites font partie des alternatives de matériaux disponibles.
Production en petites séries
Les pièces usinées bénéficient notamment d'une production plus rapide en petites séries. L'absence d'exigences complexes en matière d'outillage accélère le processus de fabrication, ce qui permet de produire de petites quantités en fonction des besoins. Cette souplesse de production est conforme aux exigences des prototypage rapide et production en faible volume scénarios lors de l'usinage de pièces.
Tolérance serrée
Les pièces usinées peuvent être produites avec des tolérances extrêmement serrées. Les taux de coupe contrôlables permettent des modifications fines, ce qui permet au produit final de respecter des tolérances rigoureuses. Cette précision est utile dans les industries où la précision est essentielle, comme l'aérospatiale et la fabrication d'équipements médicaux.
Une technique fiable
L'intégration de pièces usinées dans les projets présente également l'avantage de pièces fabriquées par CNC dont le caractère de technologie de production a fait ses preuves. Précisément, l'usinage, en tant que norme industrielle depuis des décennies, offre fiabilité et prévisibilité.
Les composants usinés sont donc prêts à s'aligner sur les normes de l'Union européenne. normes et certifications spécifiques à l'industriece qui améliore leur viabilité pour diverses applications.
Meilleures pratiques pour la conception de pièces usinées
Voici une ligne directrice précise à prendre en compte lors de la phase de conception pour l'usinage de la pièce :
Rayon de l'angle intérieur
Lors de la conception de pièces usinées, il faut garder à l'esprit rayons d'angle intérieurs à l'esprit. Les angles vifs doivent être évités car ils peuvent entraîner des problèmes d'outillage tels qu'une usure excessive de l'outil, une augmentation du temps d'usinage et une détérioration probable de la pièce.
Le rayon optimal est déterminé par le matériau. Envisagez des rayons de 0,5 mm à 2,0 mm (0,02 pouce à 0,08 pouce) pour les matériaux plus souples tels que les plastiques. Les rayons des métaux sont généralement compris entre 1,0 mm et 3,0 mm (0,04 à 0,12 pouce). Des rayons plus grands, tels que 3,0 mm à 6,0 mm (0,12 pouce à 0,24 pouce) ou plus, peuvent être nécessaires pour l'usinage de pièces plus lourdes ou d'une pièce nécessitant une résistance accrue.
Poches
N'oubliez pas de prendre en compte les profondeur de la poche et épaisseur de la paroi lors de la conception des poches. En général, il faut viser une profondeur de poche de 2 à 4 fois le diamètre de l'outil de coupe. Vérifiez que l'épaisseur de la paroi est de 1,5 à 2 fois le diamètre de l'outil de coupe. Cela contribue à l'intégrité structurelle et à l'efficacité de l'usinage.
Cavités
Cavités sont nécessaires à l'intérieur des pièces pour diverses fonctions, telles que le logement de composants ou la formation de structures intérieures. Tenez compte de la fonction de la cavité et concevez sa taille et sa forme en conséquence. Cela permet d'obtenir des performances appropriées et de faciliter la fabrication.
Pré-perçage Profondeur de taraudage
Lorsque vous incorporez des trous filetés dans votre conception, spécifiez avec précision les profondeur de taraudage avant perçage. Cette profondeur détermine l'engagement de la partie filetée. Assurez-vous que la profondeur de taraudage avant perçage correspond aux exigences du filetage, y compris la taille et le pas du filetage.
C'est important car la précision exige de respecter les normes industrielles ou de consulter un machiniste.
Trous taraudés
Tenez compte de la taille et du pas du filetage en fonction des exigences de l'application lorsque vous concevez des articles avec des trous filetés. Choisissez un diamètre de trou suffisamment grand pour accepter le diamètre du filetage et permettre un contact optimal.
Consultez les références techniques ou les machinistes professionnels de Prototool pour connaître les diamètres de trous suggérés pour des types de filets spécifiques. Prévoir un dégagement de filetage au fond du trou afin d'assurer une bonne formation du filet et d'éviter le grippage.
Sous-coupes
La prise en compte des contre-dépouilles nécessite de porter une attention particulière aux éléments suivants angles de dépouille afin de garantir une éjection en douceur pendant la production et d'éviter d'endommager les pièces. Veiller à ce que les outils d'usinage puissent atteindre et fraiser les zones de contre-dépouille, qui peuvent nécessiter des outils spécialisés ou des procédures multi-axes. Cela permet de créer des systèmes d'emboîtement précis.
Épaisseur de la paroi
Maintien épaisseur de paroi correcte est essentielle pour l'intégrité structurelle et la fabricabilité. Étudier les qualités du matériau pour déterminer l'épaisseur minimale nécessaire.
Pour éviter concentration de contraintes et le gauchissement ultérieurPour les pièces en plastique, l'épaisseur de la paroi doit être uniforme sur l'ensemble de la pièce. Envisagez d'ajouter des structures de soutien ou des nervures pour améliorer la rigidité, en particulier pour les parties larges ou minces.
Texte et lettrage
Utilisez une police de caractères claire et lisible lorsque vous incorporez du texte ou des lettres sur des pièces usinées à des fins d'identification ou de marquage. Tenez compte de la lisibilité de la police de caractères à la taille souhaitée et évitez les styles extrêmement complexes qui peuvent être difficiles à usiner avec précision. Pour garantir la précision et la lisibilité, spécifiez la taille des caractères en fonction des dimensions totales de la pièce.
Déterminer la profondeur nécessaire du texte ou de l'écriture pour obtenir l'effet visuel recherché. En fonction du matériau et de l'application, envisager des traitements de surface tels que la gravure ou le mordançage pour améliorer la visibilité.
Finition de la surface
En fonction du processus d'usinage de la pièce, choisissez une finition de surface adaptée à l'utilisation de la pièce. Des méthodes différentes produisent des finitions différentes, qui influencent à la fois l'esthétique et la fonctionnalité. Pour obtenir le résultat souhaité, il faut s'assurer que la finition choisie est compatible avec l'utilisation prévue du produit et le processus de fabrication.
Exemples de pièces usinées CNC :
L'usinage de pièces à commande numérique permet de produire une large gamme de pièces usinées, démontrant ainsi sa polyvalence et sa précision. Voici quelques exemples remarquables :
- Raccords Composants : Les raccords sont des composants essentiels qui assurent la connexion sans faille de diverses pièces. La précision des dimensions est essentielle, car toute erreur de calcul peut affaiblir la connexion, voire entraîner une défaillance. L'usinage CNC garantit une construction précise des raccords, contribuant ainsi à la fiabilité globale du système assemblé.
- Joints à rotule : Inspiré par les articulations à rotule du système squelettique humain, joints à rotule permettent aux composants de se déplacer dans plusieurs directions. Les joints à rotule usinés CNC permettent aux composants de pivoter et de tourner à différents angles. Cet aspect de la conception est inestimable dans les applications qui exigent des mouvements dynamiques et de la flexibilité.
- Supports en métal : Les supports métalliques aident à soutenir les séquences de machines. La précision et la conception personnalisée se retrouvent dans les supports métalliques usinés sur mesure et fabriqués à l'aide de machines CNC. Ces supports offrent un soutien solide, améliorant la stabilité et la fonctionnalité de la machine pendant l'usinage CNC.
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