Cas de traitement de pièces en aluminium CNC de marque américaine d&39;articles de pêche : Percée dans la fabrication de précision des composants de base des moulinets de pêche

Contexte du client et du projet

Profil du client

Le client est une entreprise américaine qui se concentre sur la conception et la fabrication d'équipements de pêche haut de gamme. Ses principaux produits sont les moulinets de pêche (Handle Reels) et les accessoires périphériques. Alors que la demande des consommateurs en équipements de plein air légers et durables augmente, le client prévoit de lancer un moulinet de pêche innovant.

Exigences du projet

Le client a commandé le développement d'un composant de base en aluminium pour un grand moulinet de pêche (Handle Reels), avec les exigences suivantes:

• Conception légère: Utilisez un matériau en aluminium 6061-T6 pour garantir que le composant flotte à la surface de l'eau et améliorer l'expérience de pêche.
• Traitement de structures complexes: Les composants circulaires de plus grand diamètre doivent permettre un moulage précis des intérieurs creux, des rainures latérales et des contours inférieurs.
• Collaboration multi-processus: Dépassez les limites du traitement traditionnel à cinq axes et obtenez une optimisation complète du processus, du traitement grossier au traitement de surface.

Analyse de la technologie des produits

Matériau du noyau : avantages de performance de l'aluminium 6061-T6

1. Léger: La densité est de seulement 2,7 g/cm³, 60% plus léger que l'acier, répondant aux exigences de flottaison.
2. Haute résistance: Après traitement thermique, la résistance à la traction du T6 atteint 275 MPa, ce qui peut supporter des charges élevées dans un environnement d'eau de mer.
3. Résistance à la corrosion: Grâce à un traitement d'anodisation dure (tel que le processus utilisé par des produits similaires sur Amazon), la dureté de la surface est augmentée au-dessus de HV300 et la capacité à résister à la corrosion par brouillard salin est améliorée.

Indicateurs techniques clés

Défis de production et solutions

Défi 1 : Limitations de traitement des structures circulaires de grande taille

• Problème: Les pièces circulaires d'un diamètre supérieur à 200 mm ne peuvent pas être traitées en une seule fois par des machines conventionnelles à cinq axes, et les montages traditionnels sont sujets à la déformation.
• Solution:

1. Processus de creusement étape par étape: Le premier processus utilise des gongs CNC pour éliminer progressivement les matériaux internes et conserver les structures de support externes.
2. Conception de luminaires personnalisés: Développer des fixations en matériau Onyx imprimées en 3D pour garantir la précision de positionnement de surfaces complexes en utilisant sa rigidité élevée et sa résistance à la corrosion.

Défi 2 : Exigences strictes pour les outils d'usinage de précision

• Problème: La coupe creuse nécessite que la résistance à l'usure de l'outil soit augmentée de plus de 3 fois, et la durée de vie des lames traditionnelles est insuffisante.
• Solution:

1. Sélection d'outils importés: Utilisez des lames en carbure, une technologie de revêtement pour améliorer l'anti-adhérence et prolonger la durée de vie de l'outil de 40 %.
2. Optimisation des paramètres de coupe: Déterminez la vitesse d'avance optimale (800 mm/min) et la profondeur de coupe (0,2 mm) par simulation pour réduire l'usure de l'outil.

Défi 3 : Efficacité collaborative multi-processus et contrôle qualité

• Problème: Les erreurs de positionnement accumulées entre les trois processus affectent la précision dimensionnelle finale.
• Solution:

1. Gestion de la production numérique: Surveillance en temps réel de l'état de l'équipement, ajustement dynamique des paramètres de traitement et garantie que l'erreur de connexion au processus est <000000>le; 0,005 mm.
2. Intégration de la détection en ligne: Ajouter la numérisation laser (précision ± 0,002 mm) après un usinage sur cinq axes pour compenser les écarts dimensionnels en temps réel.

Solution de traitement collaboratif multi-processus

Compte tenu des caractéristiques structurelles des grandes pièces circulaires en aluminium, le projet adopte trois processus fondamentaux pour travailler ensemble , et réalise le contrôle complet de la précision du processus, du traitement grossier à la finition fine, grâce à la sélection de l'équipement et à la connexion du processus:

Premier processus : évidement de la cavité intérieure du gong par ordinateur CNC

• Utilisez un centre d'usinage de grande taille pour retirer progressivement le matériau interne du composant et conserver la structure de support externe pour éviter la déformation. Grâce à la découpe en couches (la profondeur de chaque couche est contrôlée à 2-3 mm), une surépaisseur d'usinage de 5 mm est réservée dans la cavité circulaire d'un diamètre supérieur à 200 mm, posant ainsi les bases du moulage de précision ultérieur.

Deuxième procédé : Usinage de précision de surface sur machine-outil à cinq axes

• Utilisez la capacité d'usinage multi-angles de la machine-outil CNC à liaison à cinq axes pour former la rainure latérale et le contour inférieur du composant. ± 120 ° L'usinage de l'angle de rotation est réalisé grâce à une fraise à tête sphérique en carbure importée (diamètre 12 mm), et la découpe de haute précision de surfaces complexes est réalisée en un seul passage (la rugosité de surface est contrôlée à Ra <000000>le; 0.8 μ m), résolvant le problème des contours multi-angles qui ne peuvent pas être traités par les machines-outils à trois axes traditionnelles.

Processus final : finition et traitement de surface au tour CNC

• Les tours CNC de haute précision sont utilisés pour compléter le traitement des trous filetés (précision jusqu'au niveau 6H), le chanfreinage des bords (erreur d'angle ± 1° ) et l'ébavurage, et la rugosité de surface est encore optimisée à Ra <000000>le; 0.4 μ m par polissage par vibration. Ce processus intègre la détection de taille et la compensation d'erreur pour garantir que l'erreur de coaxialité du trou fileté est <000000>le; 0,02 mm, et atteint enfin les doubles normes de composants légers et de précision fonctionnelle.

Les trois procédés utilisent des montages personnalisés (précision de positionnement ± 0,01 mm) et étalonnage des coordonnées numériques pour garantir l'uniformité de la référence dans le traitement des équipements, éviter les erreurs cumulatives dans plusieurs processus et obtenir une coordination efficace du formage structurel au traitement de surface.