Avec la technologie de traitement de plus en plus mise à jour, l’usinage CNC a également subi de nombreux changements. De nombreux experts ont souligné qu'à l'avenir, la CNC deviendra le mode de traitement dominant. Dans le processus d'usinage CNC, l'outil est le plus important, aujourd'hui, nous comprendrons l'outil CNC en détail.



Concept d'outil d'usinage CNC


Un outil est un outil utilisé pour couper dans la fabrication mécanique. Les outils de coupe généralisés comprennent à la fois les outils de coupe et les outils abrasifs. La grande majorité des couteaux sont utilisés pour les machines, mais il existe également des outils à main. Étant donné que les outils utilisés dans la fabrication mécanique sont essentiellement utilisés pour couper des matériaux métalliques, le terme « outil » est généralement compris comme un outil de coupe du métal. Les outils de coupe utilisés pour couper le bois sont appelés outils de menuiserie.


Outil d'usinage CNC


Classement des outils


Les outils de coupe peuvent être divisés en cinq catégories selon la forme de la surface usinée de la pièce.


Outils de coupe pour le traitement de diverses surfaces extérieures, y compris les outils de coupe pour le traitement de diverses surfaces extérieures, notamment les outils de tournage, les couteaux à raboter, les fraises, les broches et limes pour surfaces extérieures, etc.


Outils de traitement des trous
, y compris la perceuse, la perceuse à aléser, la fraise à aléser, la fraise et la broche de surface interne, etc.


Outils de traitement des fils
, comprenant le taraud, la filière, la tête de coupe de filetage à ouverture automatique, l'outil de tournage de filetage et la fraise à filetage.


Outils de traitement des engrenages
, y compris la table de cuisson, le coupeur d'engrenages, le coupeur de rasage, l'outil de traitement des engrenages coniques, etc.


Outils de coupe
, y compris la lame de scie circulaire insérée, la scie à ruban, la scie à archet, l'outil de coupe et la fraise à lame de scie, etc.


De plus, il y a
outils combinés
.


Outil de découpe de trous


Structure des outils


La structure de divers outils est composée d'une partie de serrage et d'une partie de travail. La partie de serrage et la partie travaillante de la structure globale de l'outil sont réalisées sur le corps de l'outil ; La partie active de l'outil (la dent ou la lame) est montée sur le corps de l'outil.


La partie de serrage de l'outil comporte deux types de trous et de poignées. L'outil avec trou s'appuie sur le trou intérieur situé sur la broche ou le mandrin de la machine-outil et transmet le couple de torsion à l'aide de la clé axiale ou de la clé d'extrémité, comme la fraise cylindrique et la fraise à surfacer à manchon.


L'outil avec le manche est généralement un manche rectangulaire, un manche cylindrique et un manche conique de trois types. Outils de tournage, outils de rabotage, etc. sont généralement des poignées rectangulaires ; La poignée conique résiste à la poussée axiale grâce au cône et transmet le couple par friction. La tige cylindrique convient généralement aux petits forets hélicoïdaux, fraises en bout et autres outils, coupant à l'aide de la friction générée lors du transfert de couple de serrage. La tige de nombreux outils avec poignées est en acier faiblement allié et la partie active est en acier rapide soudé les uns aux autres.



Les propriétés de base que doit avoir le matériau de l'outil


1. Haute dureté


La dureté du matériau de l'outil doit être supérieure à la dureté du matériau de la pièce à usiner, ce qui constitue la caractéristique de base que doit avoir le matériau de l'outil.


2. Résistance et ténacité suffisantes


Le matériau de la partie coupante de l'outil doit résister à une grande force de coupe et à une force d'impact lors de la coupe. La résistance à la flexion et la résistance aux chocs reflètent la capacité du matériau de l'outil à résister à la rupture fragile et à la rupture des bords.


3. Haute résistance à l'usure et à la chaleur


La résistance à l’usure des matériaux des outils fait référence à leur capacité à résister à l’usure. Plus la dureté du matériau de l'outil est élevée, meilleure est la résistance à l'usure ; Plus la dureté à haute température est élevée, meilleure est la résistance à la chaleur, le matériau de l'outil à haute température résiste à la déformation plastique, la capacité anti-usure est également plus forte.


4. Bonne conductivité thermique


Une grande conductivité thermique signifie une bonne conductivité thermique et la capacité thermique générée lors de la coupe est facilement transmise, réduisant ainsi la température de la pièce coupante et réduisant l'usure de l'outil.


5. Bonne technologie et économie


Afin de faciliter la fabrication, le matériau de l'outil doit avoir une bonne usinabilité, notamment le forgeage, le soudage, la découpe, le traitement thermique, la rectification, etc. L'économie est l'un des indices importants pour évaluer et promouvoir l'application de nouveaux matériaux d'outils.


6. Résistance au collage


Empêcher la pièce à usiner et les molécules du matériau de l'outil sous l'action d'une liaison d'adsorption à haute température et haute pression.


7. Stabilité chimique


Cela signifie que le matériau de l'outil ne réagit pas facilement chimiquement avec le milieu environnant à haute température.


Revêtement d'outils


Les inserts indexables en alliage d'aluminium sont désormais recouverts de couches dures ou composites de carbure de titane, de nitrure de titane et d'alumine par dépôt chimique en phase vapeur. La méthode de dépôt physique en phase vapeur en cours de développement peut être utilisée non seulement pour les outils en alliage d'aluminium, mais également pour les outils en acier rapide tels que les forets, les fraises-mères, les tarauds et les fraises. En tant que barrière empêchant la diffusion de produits chimiques et la conduction thermique, le revêtement dur ralentit le taux d'usure de l'outil lors de la coupe, et la durée de vie de la lame revêtue est environ 1 à 3 fois supérieure à celle de la lame non revêtue.



Comment choisir un outil


La sélection des outils s'effectue dans l'état d'interaction homme-machine de la programmation CN. L'outil et la poignée doivent être correctement sélectionnés en fonction de la capacité d'usinage de la machine-outil, des performances du matériau de la pièce, de la procédure de traitement, de la quantité de coupe et d'autres facteurs pertinents.


Le principe général de sélection des outils : installation et réglage faciles, bonne rigidité, durabilité et précision élevées. Dans l'optique de répondre aux exigences de traitement, essayez de choisir un manche d'outil plus court pour améliorer la rigidité du traitement de l'outil. Lors de la sélection de l'outil, la taille de l'outil doit être adaptée à la taille de la surface de la pièce à usiner.


1. La fraise en bout est souvent utilisée pour traiter le contour périphérique des pièces planes.


2. Lors du fraisage du rabot, une fraise à lame en carbure doit être sélectionnée.


3. Lors du traitement des convexes et des rainures, choisissez une fraise en bout en acier rapide.


4. Lors du traitement de la surface vierge ou de l'ébauche du trou, vous pouvez choisir la fraise à maïs avec lame en carbure cémenté.


5. Pour le traitement de certaines surfaces verticales et de contours de biseau variables, une fraise sphérique, une fraise annulaire, une fraise conique et une fraise à disque sont souvent utilisées.


6. Dans le traitement de surfaces de forme libre, étant donné que la vitesse de coupe de l'extrémité de l'outil à tête sphérique est nulle, afin de garantir la précision du traitement, l'espacement des lignes de coupe est généralement très dense, de sorte que la tête sphérique est souvent utilisée dans la finition de la surface.


7, l'outil à tête plate dans la qualité de traitement de surface et l'efficacité de coupe sont meilleurs que le couteau à tête sphérique, par conséquent, tant que le principe d'assurer la coupe, qu'il s'agisse d'usinage ou de finition de surface rugueuse, devrait être préféré choisir un couteau à tête plate .


8. Dans le centre d'usinage, divers outils sont installés sur la bibliothèque d'outils, et la sélection et le changement d'outils sont effectués à tout moment selon la procédure. Par conséquent, la poignée d'outil standard doit être utilisée afin d'installer rapidement et précisément l'outil standard pour le perçage, l'alésage, l'expansion, le fraisage et d'autres processus sur la broche de la machine ou la bibliothèque d'outils. Le nombre d'outils doit être réduit autant que possible ; Une fois qu'un outil est installé, il doit terminer toutes les parties de traitement qu'il peut effectuer ; Les outils de finition grossière doivent être utilisés séparément, même si les spécifications de taille de l'outil sont identiques ; Fraisage avant perçage ; La finition de surface est effectuée en premier, puis la finition du contour 2D est effectuée. Dans la mesure du possible, la fonction de changement d'outil automatique des machines-outils CNC doit être utilisée autant que possible pour améliorer l'efficacité de la production.


Problèmes rencontrés dans le traitement de l'aluminium et solutions


Problèmes rencontrés dans le traitement de l'aluminium et solutions lors du traitement de l'aluminium pur, analyse et solutions des couteaux faciles à coller:


1. Le matériau en aluminium a une texture douce et est facile à coller à haute température.


2. L'aluminium ne résiste pas aux températures élevées, facile à ouvrir ;


3. Concernant le traitement du fluide de coupe : bonnes performances de lubrification à l'huile ; Bonnes performances de refroidissement solubles dans l’eau ; Coût de coupe à sec élevé ;


4. Lors du traitement de l'aluminium pur, la fraise dédiée au traitement de l'aluminium doit être sélectionnée : angle avant positif, tranchant tranchant, grande fente d'évacuation des copeaux, angle d'hélice de 45 degrés ou 55 degrés ;


5. Le matériau de la pièce à usiner et celui de l'outil CNC ont une plus grande affinité.


6. Outil avant rugueux traitant des matériaux mous.


Recommandation : Les conditions de la machine-outil sont mauvaises à bonnes, les exigences sont faibles à élevées, veuillez utiliser de l'acier rapide, du carbure poli revêtu, du diamant polycristallin PCD et du diamant monocristallin.


7. La faible vitesse peut être évitée grâce au fluide de coupe, à la lubrification par brouillard d'huile à grande vitesse, l'effet peut être amélioré, l'alliage d'aluminium convient


Orientation future du développement de l'outil


En raison de la température élevée, de la haute pression, de la vitesse élevée et des pièces travaillant dans un milieu fluide corrosif, l'application de matériaux de plus en plus difficiles à traiter, le niveau d'automatisation du traitement de découpe et les exigences de précision du traitement sont de plus en plus élevés. Afin de s'adapter à cette situation, l'orientation du développement de l'outil sera le développement et l'application de nouveaux matériaux d'outils ; Développer davantage la technologie de revêtement par dépôt en phase vapeur de l'outil et déposer un revêtement de dureté plus élevée sur la matrice de haute ténacité et de haute résistance, de manière à mieux résoudre la contradiction entre la dureté et la résistance du matériau de l'outil ; Poursuite du développement de la structure des outils indexables ; Améliorez la précision de fabrication de l'outil, réduisez la différence de qualité du produit et optimisez l'utilisation de l'outil.

Comment choisir un outil d'usinage CNC en alliage d'aluminium.

Détection comparative de lampes automobiles avec scanner tridimensionnel

Un Statut de l'industrie

Le produit du client est la lampe de voiture. Il est difficile de scanner la lampe. Étant donné que de nombreux endroits de la lampe sont transparents et que le laser du scanner est transparent, il est difficile de numériser.

Deux Limites des méthodes de test actuelles des clients

Pour cette lampe de voiture, le client ne dispose d'aucun moyen de mesure efficace, puis il vient nous voir. Nous utilisons le scanner laser 3D portable hscan pour les aider à numériser et à mesurer. Pendant le processus de numérisation, nous pulvériserons de la poudre blanche sur la partie transparente de l'objet et, grâce au traitement, présenterons complètement les données requises par le client et soumettrons les résultats de la comparaison au client.

Tout d'abord, collez rapidement le point de repère de positionnement sur le climatiseur numérisé, vaporisez la lampe avec de la poudre blanche, puis numérisez la pièce testée dans son ensemble grâce à un balayage laser tridimensionnel sans contact et numérisez soigneusement les détails. Enfin, comparez et ajustez les données obtenues, et réalisez un rapport de test.

Deux Instrument et modèle requis

Scanner laser 3D portable Hscan série Prince.

Trois Horaires de travail du scanner

Il faut 2 minutes pour coller les points marqués ;

Rapport de post-traitement et de comparaison des données pendant dix minutes.

1 données numérisées

Pour ce type de lampe de voiture, le scanner laser tridimensionnel portatif présente des avantages incomparables : premièrement, le balayage ponctuel sans contact n'a aucune limite sur la taille de la pièce mesurée ; Deuxièmement, grâce au balayage manuel, la pièce n'a pas besoin d'être réparée et il n'est pas nécessaire de concevoir spécialement le dispositif de détection, afin qu'il puisse être inspecté à l'arrivée. En utilisant notre scanner tridimensionnel, les clients raccourcissent le cycle de détection et réduisent le coût de détection.

Affichage inversé/comparatif des produits

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Il y a des cas où l'on nous demande d'usiner CNC des pièces, des produits ou un prototype qui sont soit difficiles à usiner, soit trop compliqués géométriquement, ne donneront pas une grande précision ou ne peuvent tout simplement pas être usinés. Que faisons-nous ? Pour ces scénarios, l’impression 3D des pièces peut être une excellente solution. Alors pourquoi ne pas remplacer à chaque fois l’usinage CNC par l’impression 3D ? Eh bien, il existe des avantages et des inconvénients, des avantages et des inconvénients pour chaque machine et chaque processus. Alors, lequel correspond le mieux à nos besoins ? Dans quelles circonstances préférons-nous l’un à l’autre ? Et existe-t-il une autre solution qui pourrait combiner ces deux éléments pour créer une partie combo ? La différence fondamentale entre les deux processus est qu'avec l'usinage CNC, nous réduisons la matière puisque nous commençons par un bloc de mousse par exemple, en le découpant ; tandis qu'avec l'impression 3D, nous superposons et ajoutons du matériau jusqu'à ce que nous recevions le produit final, donc appelé fabrication additive. L'imprimante 3D utilise les mêmes matériaux qui composent la pièce qu'elle crée, par exemple l'ABS PLA et le nylon, mais elle ne peut pas basculer entre les matériaux, alors que dans l'usinage CNC, nous pouvons utiliser plusieurs types de matériaux, en ajoutant souvent des matériaux supplémentaires à la fin. Cependant, l'usinage peut être compliqué - Parfois, nous devons utiliser un dépoussiéreur lors du fonctionnement d'une machine de routeur CNC pour récupérer tout l'excès créé lors du processus de perçage, de sculpture et de fraisage, alors qu'il y a moins de déchets produits lors de l'impression et que l'ensemble du processus est moins bruyant. L'usinage CNC peut être plus précis, offrant plus de précision, car les machines ont une tolérance à la chaleur plus élevée. Cela peut également donner lieu à une finition de surface polie beaucoup plus lisse compte tenu des matériaux à usiner. Les imprimantes 3D peuvent en fait déformer, plier et déformer une pièce si elles utilisent trop de chaleur sur le matériau en couches. Ainsi, si une douceur exceptionnelle est requise, l'impression 3D échouera. L'impression 3D est généralement un processus plus simple, plus pratique et moins exigeant en main-d'œuvre que l'usinage CNC, car avec l'usinage, nous devons programmer, écrire un code G, configurer différents outils et vitesses, décider du chemin de coupe et nettoyer ensuite. Cependant, la taille des pièces joue un rôle, car les pièces plus grandes mettent plus de temps à être imprimées, couche par couche. Dans l’ensemble, l’impression 3D peut aider dans certains cas de prototypage d’une complexité géométrique élevée où l’outil de routeur ne peut pas atteindre l’intérieur de la forme. Les imprimantes 3D ne peuvent utiliser que la zone du lit d’imprimante lui-même pour fabriquer les pièces. Par conséquent, si des pièces à grande échelle sont nécessaires, elles risquent de ne pas pouvoir y entrer. Il n’est pas non plus recommandé pour la production de masse car les matériaux sont beaucoup plus chers et prennent beaucoup plus de temps à fabriquer. Par conséquent, l’impression 3D est plus appropriée et plus rentable pour la production en faible volume. L'usinage CNC peut rarement s'exécuter sans surveillance et nécessite un opérateur qualifié, tandis qu'avec l'impression 3D, nous pouvons facilement exécuter le processus sans surveillance et nécessite une formation minimale de la part de son opérateur. Cependant, l'usinage CNC est une pratique plus ancienne (démarrée dans les années 40) et occupe actuellement une position encore plus forte dans l'industrie manufacturière. L'impression 3D est relativement nouvelle et continue d'évoluer pour être plus utile et adaptable et ne peut toujours pas remplacer complètement l'usinage. En résumé, la technique la plus appropriée à utiliser sera déterminée par le matériau, la complexité géométrique, le volume de fabrication et notre budget. De manière générale, nous passerions à l'impression 3D principalement si le délai d'exécution est critique, si la pièce est trop complexe pour être usinée, pour le prototypage de petits volumes et si nous devons utiliser certains matériaux qui ne peuvent pas être facilement usinés. Après avoir cité la plupart des avantages et des inconvénients de chaque technique, il existe apparemment une bonne solution qui combine les deux pour créer une seule pièce. Nous usinons souvent des pièces du produit souhaité à l'aide d'un routeur CNC, tout en fabriquant d'autres pièces petites mais plus complexes dans l'imprimante 3D, nous collons ensuite toutes les pièces ensemble pour en faire une seule unité. Une autre option consiste alors à enduire toutes les pièces combinées collées avec une couche dure telle que Polyurea, Styrospray ou époxy, puis à les lisser et à les peindre. De cette façon, nous gagnons du temps en utilisant le processus d'usinage CNC et pouvons fabriquer des pièces plus complexes combinant le meilleur des deux mondes pour créer un hybride.

Sept applications diverses de produits en bois reflètent les diverses capacités des centres d'usinage CNC.

Pour une machine qui n'existait même pas il n'y a pas si longtemps, les utilisations des centres d'usinage CNC sont rapidement devenues vastes et continuent de croître.

Les menuisiers utilisent aujourd'hui ces machines polyvalentes pour une variété d'utilisations allant du travail de production à grande vitesse sur écran plat aux sculptures très complexes. Combinant l'alésage à grande vitesse avec le routage, le profilage, la découpe et d'autres fonctionnalités, ces merveilles contrôlées par ordinateur sont utilisées avec succès dans les ateliers qui produisent de tout, des belles boiseries architecturales haut de gamme aux brides pour bobines réceptrices.

Dans les pages suivantes, BOIS & WOOD PRODUCTS interroge des menuisiers de tout le pays qui ont augmenté leur productivité et leur précision tout en réduisant les coûts de main-d'œuvre grâce à des investissements dans la technologie CNC. Voici leurs histoires.

SPEAKER MAKER UTILISE DES MACHINES CNC POUR FAIRE SES PRODUITS DIVERS En tant que fournisseur OEM de haut-parleurs audio, les produits qu'Ameriwood Industries International Inc., basé à Tiffin, dans l'Ohio, propose. les fabricants varient en taille, depuis les petites enceintes de la taille d'une bibliothèque jusqu'aux grandes enceintes symphoniques.

Jim Harrington, directeur de l'usine d'Ameriwood, a déclaré : « Nous produisons une variété de tailles et de styles. Nous travaillons avec différents types de matériaux, avec différentes épaisseurs et emplacements de trous. Il n'y a pas deux choses identiques. » En raison de cette diversité de produits, Ameriwood Industries (anciennement Tiffin Enterprises) effectuait plusieurs opérations d'usinage pour chaque article. Plusieurs opérations signifiaient que plusieurs travailleurs devaient manipuler chaque pièce, "et plus vous la manipulez, plus le produit risque d'être endommagé", a déclaré Harrington.

Pour minimiser la manipulation des pièces - et ainsi réduire leurs coûts de main d'œuvre - l'entreprise a investi dans un centre d'usinage CNC de Roger Stiles. & Associés.

CENTRES D'USINAGE Les panneaux de particules recouverts de vinyle sont découpés, découpés sur mesure, percés et acheminés sur le centre d'usinage. Les programmes informatiques sont téléchargés depuis un système informatique directement dans le contrôleur de la machine.

"Nous utilisons des routeurs CNC depuis plusieurs années", a déclaré Harrington. "Le centre d'usinage remplace les fraises de fraisage et de type vertical." Le centre d'usinage permet à l'entreprise de fabriquer jusqu'à 12 pièces à la fois, a déclaré Harrington. Une fois toutes les opérations d'usinage terminées, il s'agit d'une "pièce totalement finie" sans nécessiter d'usinage supplémentaire, a ajouté Harrington.

UNE USINE EFFICACE AIDE L'ENTREPRISE À CONTRÔLER LES COÛTS Au cours des deux dernières années, Warvel Products-Caroline du Nord a connu des hausses de prix spectaculaires pour les matières premières utilisées pour produire des composants en contreplaqué courbé. Ces composants sont ensuite vendus à des fabricants de meubles sous contrat tels que Haworth.

"Nous avons connu une augmentation de 30 pour cent de nos coûts de matières premières", a déclaré le directeur commercial Robbie Wiltcher, "nous avons donc amélioré l'efficacité de l'usine en achetant des machines et des technologies qui nous permettraient d'absorber autant (de l'augmentation des prix) que possible sans dépasser ces normes. les coûts sur. Il est important pour nous, en tant que fournisseur, d'aider nos clients à être aussi compétitifs que possible sur leurs marchés. » Warvel a notamment réussi à y parvenir en achetant un centre d'usinage CNC à quatre axes et plusieurs stations auprès de C.M.S North America. Le centre d'usinage permet à l'entreprise de monter jusqu'à six composants à la fois et complète les centres d'usinage à trois et cinq axes existants de l'entreprise, a déclaré Wiltcher.

Ceci est important, compte tenu de la quantité de produits expédiés depuis l'usine de l'entreprise à Linwood, en Caroline du Nord. Environ 100 000 pièces par mois sont produites dans l'usine, dont la majorité sont personnalisées. La société dispose d'un catalogue de composants standard, mais Wiltcher a déclaré que 80 pour cent des commandes de la société sont effectuées selon les spécifications des clients.

"La machine est capable d'effectuer plusieurs tâches d'usinage", a déclaré Wiltcher. "Dans la plupart des cas, il ne reste plus qu'à poncer légèrement et à installer des écrous en T si nécessaire." Un autre avantage, ajoute Wiltcher, réside dans les tolérances très serrées obtenues avec la machine. L'entreprise fournit du contreplaqué courbé qui doit s'intégrer aux composants en plastique et en acier des chaises ergonomiques.

"Il est essentiel de pouvoir maintenir des tolérances serrées dans les différentes opérations requises telles que le perçage des angles, le profilage et l'entaillage, afin que tous les différents composants de la chaise s'emboîtent comme ils ont été conçus. Cette machine offre toutes ces choses", a déclaré Wiltcher.

Pour augmenter encore davantage la productivité, l'entreprise a acheté des machines et des logiciels qui complètent le centre d'usinage, dont une machine de numérisation. Le numériseur lira une pièce modèle et le logiciel créera un programme qui sera téléchargé dans le centre d'usinage. L'entreprise utilise également le système pour produire en interne ses propres outils composés.

"Le système a réduit le délai de livraison des nouveaux outils de quelques mois à quelques jours", a déclaré Wiltcher. "Toutes ces capacités aident nos clients à commercialiser de nombreux nouveaux produits de manière rapide et compétitive." LA HAUTE TECHNOLOGIE AIDE UNE ENTREPRISE D'ARCHITECTURE HAUT DE GAMME Powell Cabinet & Luminaires de Sparks, Nevada, est une entreprise de menuiserie architecturale haut de gamme dont le travail s'étend des résidences luxueuses aux casinos scintillants.

L'entreprise de 42 ans, qui se présente comme la plus ancienne entreprise de menuiserie architecturale de l'État du Nevada, appartient à l'équipe père/fils de Roger et Bill Powell.

L'un des projets les plus récents de l'entreprise concernait le nouveau casino et hôtel Luxor à Las Vegas. L'entreprise a réalisé divers travaux à l'hôtel, notamment une main courante en acajou massif de 3 1/2 pouces d'épaisseur et 13 pouces de largeur, construite sur un rayon de 255 pieds. La main courante comportait également des pièces de support en bronze massif et du verre gravé.

La main courante a été fabriquée à l'aide d'un centre d'usinage CNC Komo VR 512 acquis par l'entreprise en janvier 1993. Avant cela, l’entreprise faisait tout avec plusieurs machines. "Le centre d'usinage est exceptionnel sur les formes et courbes irrégulières", a déclaré Bill Powell.

"C'est plus adaptable que de demander à un compagnon de le faire à la main. Le travail en rayon prend plus de temps à programmer, mais au lieu de laisser un compagnon menuisier passer plusieurs jours sur quelque chose, la machine produira le même produit en beaucoup moins de temps. " Powell a ajouté qu'il existe une courbe d'apprentissage de la machine. "L'achat de la machine n'est que la première étape", a déclaré Powell.

"Le temps nécessaire pour apprendre à le programmer et à l'utiliser représente une dépense importante, tout comme l'outillage et toutes les mises à jour de programmation nécessaires pour rester à jour." Mais même si ces facteurs doivent être pris en compte, M. Powell estime qu'il devient essentiel pour les entreprises d'investir dans des équipements de haute technologie. Selon Powell, l'une des raisons pour lesquelles l'entreprise a acheté le centre d'usinage était que « le nombre de compagnons ébénistes qualifiés capables de réaliser ce type de travail diminue. Il faut s'appuyer sur les aspects techniques de l'industrie pour combler ce vide", a-t-il déclaré.

L'ENTREPRISE GRANDIT PAS À PAS Lorsque Denny Beuter et Bob Bloss ont formé Diamond Cut Inc. il y a huit ans, ils avaient un plan. Les deux hommes souhaitaient que leur entreprise basée à South Bend, dans l'Indiana, devienne un leader dans le domaine des équipements de sonorisation commerciaux. Une tâche ardue, d’autant plus difficile qu’ils ne possédaient aucun équipement sophistiqué.

"Nous sommes partis du principe que nous avions besoin d'un équipement extrêmement performant pour fabriquer un très bon produit", a déclaré Beuter. "Mais pour obtenir un bon équipement, il faut disposer d'un produit avec un volume suffisant pour faire fonctionner la machine." Ce que Beuter et Bloss ont fait, c'est démarrer lentement, en acquérant des équipements et en produisant des pièces pour d'autres entreprises. "Nous faisions du découpage et du délignage, n'importe quoi pour obtenir du travail dans l'usine", a déclaré Beuter. "Pour vendre du temps machine, il faut tout faire un peu mieux que ce que les entreprises (sources) peuvent faire dans leur propre atelier. Nous avons obtenu de très bons résultats, très rapidement, car sinon nous devions assumer le coût du travail. » Après avoir effectué ce travail de type atelier, l'étape suivante consistait à faire du travail à façon. "Mon partenaire (Bloss), dont l'expérience est dans le secteur des enceintes, s'est rendu (vers des sociétés d'enceintes) et a dit : 'Nous pouvons fabriquer des enceintes pour vous et nous pouvons les faire avec une grande précision'", a déclaré Beuter.

Diamond Cut a commencé à produire des enceintes pour des sociétés telles que JBL et Panasonic. Le produit que Panasonic souhaitait que l'entreprise fabrique nécessitait une mise à niveau de l'équipement. "Les gens de Panasonic voulaient un boîtier (de haut-parleur) de forme trapézoïdale", a déclaré Beuter. "Ce produit aurait été presque impossible à réaliser avec le routeur que nous utilisions." Beuter et Bloss ont choisi un centre d'usinage U-26 Morbidelli de Tekna Machinery. La machine leur permet non seulement de produire des formes trapézoïdales, mais elle réduit également les coûts de main-d'œuvre. "Par exemple, nous avions un employé à temps plein dont le seul travail consistait à fabriquer des gabarits", a déclaré Beuter. "Je n'ai plus de gabarits." Tandis que Diamond Cut s'est développé, avec des ventes projetées pour atteindre environ 2 millions de dollars en 1994, la société continue de progresser vers ce plan. En 1993, la société a lancé une gamme exclusive d'équipements de sonorisation commerciaux robustes sous le nom de Bull Frog.

L'équipement Bull Frog est vendu aux États-Unis et dans plusieurs pays à travers le monde. "Pendant 24 heures sur 24, au cours des trois derniers mois, nous avons été tellement occupés par notre propre travail que nous n'avons pas pu effectuer de travail à l'extérieur", a déclaré Beuter.

"J'espère que d'ici la fin de l'année, nous n'aurons plus aucun contrat de travail." UN FABRICANT DE STANDS TROUVE UN SIGNE DE SUCCÈS En utilisant une variété de matériaux, Farmington Displays de Farmington, Connecticut, crée des présentoirs pour des entreprises dans des secteurs aussi divers que l'alimentation, les ordinateurs et les armes à feu.

Farmington Displays, fondée en 1973 par Paul DiTommaso Sr., compte 278 entreprises parmi ses clients. En moyenne, les clients de Farmington Displays mettent à jour leurs stands tous les trois à cinq ans.

"Nous avons un assez bon flux de travail", a déclaré le directeur général Sal DiTommaso, fils de Paul Sr. et l'un des trois fils et une fille qui travaillent actuellement pour l'entreprise. "Tout le monde ne construit pas son stand en même temps." Farmington Displays dispose d'une liste de clients impressionnante, notamment General Electric, NEC et le fabricant d'armes Smith. & Wesson. Dans le domaine traditionnellement très exigeant en main d'œuvre de la fabrication d'écrans, l'entreprise se distingue par l'utilisation d'équipements de haute technologie. Il y a plus de trois ans, après des recherches approfondies sur les machines disponibles, l'entreprise a commencé à investir dans des machines CNC.

"La première chose qui a éveillé mon intérêt pour l'acquisition de machines CNC a été de voir un de mes hommes découper un cercle de huit pieds", a déclaré Sal DiTommaso. "C'était tellement archaïque que j'ai juste dit qu'il devait y avoir une autre façon de procéder." L'usine de Farmington Display comprend désormais deux routeurs CNC Heian et une scie à panneaux informatisée de Stiles Machinery, ainsi que des laboratoires de conception/graphique informatisés reliés entre eux en tant que réseau local.

Les centres d'usinage Heian ont permis à l'entreprise de se diversifier dans des domaines tels que la fabrication de signalétique et d'aménagements de magasins. Farmington Displays a toujours créé des graphiques pour les panneaux, mais les routeurs CNC permettent à l'entreprise de les fabriquer en interne. De plus, l’entreprise réalise désormais des usinages sous contrat pour d’autres fabricants non concurrents.

Pour créer ses produits distinctifs, l'entreprise utilise une variété de matériaux. Sur ses routeurs CNC, l'entreprise utilise tout, de l'acrylique au bois massif. Sur un centre d'usinage des métaux séparé, l'entreprise travaille le laiton et d'autres alliages métalliques. "Nous n'exploitons rien", a déclaré DiTommaso. "Nous essayons de tout garder en interne afin d'avoir un contrôle qualité complet sur le produit fini." UN PARC FAMILIAL À BOIS SAISIT L'OCCASION DE DIVERSIFIER SES ACTIVITÉS En 1922, Hans Lars fonde Hansen Lumber à Galesburg, dans l'Illinois. Au cours des quelque 70 années suivantes, l'entreprise serait transmise de membre de famille à membre de famille et demeurerait un parc à bois traditionnel.

L'entreprise est restée uniquement un parc à bois jusqu'à ce qu'il y a deux ans, Hansen Lumber ait saisi l'occasion de se diversifier. L'entreprise a été chargée de réaliser une découpe de panneaux circulaires pour un fabricant de bobines en bois basé à Galesburg. Environ un an plus tard, ce fabricant, qui croyait que l'industrie des bobines allait être dominée par l'utilisation de plastiques, a d'abord envisagé de fermer l'usine, puis a proposé de vendre l'entreprise – et sa liste de clients – à Hansen Lumber.

L'entreprise familiale, actuellement dirigée par Shard Hansen, le petit-fils du fondateur, avec l'aide de sa fille Karen (la quatrième génération de la famille dans l'entreprise), a décidé de racheter l'entreprise et a rapidement compris la nécessité de moderniser ses équipements. .

"L'enroulement du fil ou du câble autour d'une bobine doit être effectué à des vitesses d'alimentation très élevées, en particulier s'il s'agit d'un fil de petit diamètre, car à moins de le faire à une vitesse de 1 000 sensations par minute, l'enroulement prendrait une éternité", a déclaré Hansen, " le trou de la tonnelle doit donc être exact. Si le trou de l'arbre est décentré, tout le système tremblera." Il y a un peu plus d'un an, l'entreprise a acheté un centre d'usinage CNC chez Accu-Router. La machine comprend deux routeurs verticaux, qui peuvent usiner du contreplaqué de qualité industrielle de pin jaune du sud de 1 1/2 pouce utilisé pour les brides des bobines et maintenir des tolérances serrées.

Avant de travailler avec le centre d'usinage, l'entreprise devait découper un carré et, dans les étapes suivantes, arrondir le panneau jusqu'à la taille et la forme requises.

Disposer d’un centre d’usinage de haute technologie assure non seulement la précision, mais permet également d’utiliser le contreplaqué. "Nos brides ont une taille allant de huit pouces à 48 pouces ronds", a déclaré Hansen.

"Lorsque nous découpons les cercles, nous pouvons les emboîter de telle manière que nous obtenons un grand rendement et que le gaspillage soit très minime." L'ÉQUIPEMENT CNC AIDE UNE ENTREPRISE DE SCULPTURE À FAIRE DE LA BELLE MUSIQUE Investir non seulement dans de nouveaux équipements, mais également dans la formation de sa main-d'œuvre a aidé cette entreprise de sculpture basée à Thomasville, en Caroline du Nord, à augmenter sa capacité tout en réduisant ses frais généraux.

Fondée en 1968, Piedmont Carving sculpte des pièces de meubles – spécialisée dans les pièces de chaises – et des pièces pour instruments de musique comme le violoncelle et la guitare.

Au cours des dernières années, l'entreprise a vendu certaines de ses anciennes machines à sculpter et a investi cet argent dans des machines informatisées, notamment des robots sculpteurs CNC de Thermwood Corp.

"Nous avions 13 machines à découper et nous les faisions toutes fonctionner en une seule équipe", a déclaré Gay Jones, qui, avec son frère jumeau Ray et son père, Jimmy, fondateur de l'entreprise, sont propriétaires de l'entreprise. "Nous avons vendu trois machines à découper et prévoyons toujours de tripler notre capacité avec les sculpteurs robotisés." L'entreprise a réduit ses coûts de main-d'œuvre en partie en informatisant sa sculpture, mais aussi en formant ses 29 employés afin qu'ils puissent travailler sur d'autres machines de l'atelier.

Apprendre à utiliser efficacement le robot CNC a été un défi difficile pour l'entreprise, a déclaré Gay Jones, "mais je suis heureux que nous l'ayons fait car cela nous donne un avantage sur les entreprises qui se lancent tout juste dans la sculpture robotisée". Piedmont Carving a acheté son premier robot sculpteur il y a quatre ans. L'entreprise envisage d'acheter des machines supplémentaires.

L’un des avantages des machines informatisées est la cohérence. Ceci est important lorsque le Piémont fabrique ses meubles et ses instruments de musique.

"Les pièces des chaises doivent s'emboîter parfaitement lorsqu'elles sont envoyées au fabricant", a déclaré Jones. "Avec la sculpture robotisée, tout reste si cohérent. Cette cohérence est également très importante lorsque nous fabriquons des instruments de musique, car le savoir-faire qui entre dans la pièce peut affecter le son. » SCULPTURE DE PIÈCES EN BOIS 20 À LA FOIS Des sculptures complexes à la main sont dupliquées rapidement et avec précision par Carving Research Inc. de Huntersville, Caroline du Nord, utilisant un centre d'usinage CNC Kitako à 20 têtes distribué par Tekmatex Inc.

Carving Research est une entreprise de 2 ans comptant 12 employés et dont les ventes projetées pour 1994 s'élèvent à 840 000 $. L'entreprise fournit des sculptures en bois complexes à de grands fabricants de meubles résidentiels tels que Henredon Furniture Industries Inc. et Baker Furniture Co.

Ce qui devait autrefois être fait un par un par les maîtres sculpteurs à la main peut désormais être réalisé par 20 à la fois par l'entreprise. Cela se traduit non seulement par des gains de temps, mais également par des économies de coûts, sans sacrifier l'apparence du produit, selon le propriétaire de l'entreprise, Tom Bowker. Un exemple de la vitesse de la machine est un poteau de lit sculpté en riz ; En général, cela prendrait environ six à huit heures à un maître sculpteur manuel, "alors que nous pouvons le faire en une heure", a déclaré Bowker.

Pour produire les sculptures, un premier modèle sculpté à la main est réalisé. Cette sculpture est envoyée à Tekmatex, où une machine à numériser crée un programme informatique qui peut être téléchargé dans le centre d'usinage. Une fois ce programme terminé, un nombre infini d’une sculpture donnée peut être créé avec précision.

Il existe certains "ingrédients essentiels" à la création des sculptures, a déclaré Bowker. L'outillage est l'un des plus importants. En raison de la nature du produit, Carving Research utilise un outillage unique, notamment un foret à veines tranchant comme un rasoir développé par Oertli Woodworking Tools Inc. cela laisse une coupe si nette que des sculptures secondaires ne sont pas nécessaires, a déclaré Bowker. Un autre exemple est une fraise à fond plat ou droite de 1/16 de pouce qui est utilisée sur de nombreuses sculptures.

"Personne d'autre n'utilise quelque chose de pareil", a déclaré Bowker.

"En raison de la complexité de nombreuses sculptures, nous devons utiliser une plus grande variété d'outils, y compris des outils en carbure, que ceux que vous utiliseriez pour une opération de sculpture normale. Beaucoup de nos morceaux doivent être petits parce que vous devez entrer et faire une coupe et donner l'impression qu'ils ont été faits avec un ciseau.

L'usinage CNC 5 axes est un processus de fabrication avancé qui ajoute deux axes rotatifs (A, B ou A, C) aux trois axes linéaires (X, Y, Z). Ce type de traitement présente de nombreux avantages. Il peut réaliser l'usinage multiface de pièces de forme complexe, améliorer considérablement la précision et l'efficacité de l'usinage et réduire le nombre de serrages et d'erreurs. Pour les pièces avec cavité profonde, boucle inversée, surface complexe et autres caractéristiques, l'usinage CNC 5 axes peut facilement y faire face. Dans les industries de l'aérospatiale, de l'automobile, des moules et autres, l'usinage CNC 5 axes est largement utilisé dans la fabrication de pièces clés de haute précision, telles que les roues de moteur, les pièces structurelles d'aviation, les moules automobiles, etc.


Comment optimiser l'usinage CNC 5 axes？

Voici quelques façons d’optimiser l’usinage CNC 5 axes:

1. Planification du parcours d'outil:


Algorithme de parcours d'outil efficace pour réduire les déplacements à vide et les mouvements d'outils inutiles.

Optimisez la coupe et le mode de coupe de l'outil, évitez les arrêts et les virages brusques, réduisez l'usure de l'outil et les vibrations de la machine.

2. Sélection d'outils:


Sélectionnez le matériau, la géométrie et la taille de l'outil appropriés en fonction du matériau d'usinage et des exigences du processus.

Pensez à utiliser des outils multi-tranchants pour améliorer l’efficacité de la coupe.

3. Optimisation des paramètres de coupe:


Réglage précis des paramètres tels que la vitesse de coupe, la vitesse d'avance et la profondeur de coupe pour obtenir les meilleurs résultats et efficacité de coupe.

Combinez les caractéristiques des outils et des matériaux pour déterminer les paramètres optimaux grâce à des tests et des simulations.

4. Méthode de serrage:


Assurez-vous que la pièce à usiner est fermement montée, réduisant ainsi les déplacements et les vibrations pendant l'usinage.

L'utilisation de dispositifs appropriés pour améliorer l'efficacité et la précision du serrage.

5. Optimisation de la programmation:


Simplifiez le code de programmation, réduisez les instructions redondantes et améliorez l'efficacité de l'exécution du programme.

Utilisez des macros et des sous-programmes pour améliorer la flexibilité et la polyvalence de la programmation.

6. L'entretien des machines:


Entretien et calibrage réguliers de la machine pour garantir la précision et les performances de la machine.

Remplacez les pièces usées à temps pour assurer le fonctionnement normal de la machine.

7. Séquence de traitement:


Disposition raisonnable des procédures de traitement, d'abord le traitement grossier, puis la semi-finition et la finition.

Évitez les erreurs de serrage et de positionnement répétées.

8. Simulation et vérification:


Effectuez une simulation de trajectoire d'outil avant l'usinage pour vérifier les interférences et les erreurs.

Vérifier la faisabilité et la rationalité de la technologie de transformation.

9. Formation du personnel:


Améliorer le niveau de compétence et la connaissance des processus des opérateurs afin qu'ils puissent utiliser habilement la machine et optimiser le processus d'usinage.

10. Adopter un système de contrôle avancé:


Mettez à niveau le système de contrôle de la machine pour prendre en charge des fonctions d'usinage et des algorithmes d'optimisation plus avancés.

Nous pouvons utiliser les méthodes ci-dessus pour optimiser l'usinage CNC 5 axes en fonction de la situation réelle.



Quels facteurs doivent être pris en compte pour optimiser l'usinage CNC 5 axes ?

L'optimisation de l'usinage CNC 5 axes nécessite la prise en compte des facteurs suivants:

Conception et géométrie des pièces à usiner : y compris les exigences de complexité, de taille des caractéristiques et de tolérance, qui affectent la stratégie d'usinage et la sélection de la trajectoire d'outil.

Caractéristiques du matériau : la dureté, la ténacité, la conductivité thermique et d'autres propriétés du matériau déterminent le choix des paramètres de coupe et des outils.

Sélection de l'outil : Le matériau, la géométrie, le numéro de lame, le diamètre, etc. de l'outil doit être adapté à la tâche de traitement pour garantir l'efficacité et la qualité de la coupe.

Paramètres de coupe : tels que la vitesse de coupe, l'avance, la profondeur de coupe, etc., doivent être optimisés en fonction des caractéristiques du matériau et de l'outil pour améliorer l'efficacité du traitement et éviter une usure excessive de l'outil.

Performances de la machine-outil : y compris la précision, la rigidité, la course, la plage de vitesse de la machine-outil, etc., pour tirer pleinement parti des avantages de la machine-outil et éviter de dépasser sa capacité.

Méthode de serrage : pour garantir que le serrage de la pièce est stable, précis et n'interférera pas avec le traitement, et pour faciliter le chargement et le déchargement, améliorer l'efficacité de la production.

Planification du parcours de l'outil : optimisez le mode d'alimentation et de retrait de l'outil, réduisez les déplacements à vide et les mouvements inutiles, et réduisez le temps de traitement.

Refroidissement et lubrification : des méthodes de refroidissement et de lubrification appropriées peuvent réduire la température de coupe, prolonger la durée de vie de l'outil et améliorer la qualité de la surface.

Technologie de programmation : un code de programmation efficace et précis contribue à réduire les erreurs et à améliorer l’efficacité du fonctionnement de la machine.

Programme de post-traitement : garantit que le code CNC généré peut être exécuté avec précision par la machine-outil.

Séquence de traitement : disposition raisonnable de la séquence d'ébauche, de semi-finition et de finition pour améliorer l'efficacité du traitement et garantir la qualité du traitement.

Coût de traitement : dans le but d’assurer la qualité, minimiser la perte d’outils, la consommation d’énergie et le temps de traitement pour contrôler les coûts.

Lot de production : la taille du lot affectera la stratégie de traitement et la sélection des outillages.

Exigences de qualité : Des paramètres de traitement et un contrôle de processus plus stricts en matière de rugosité de surface, de précision dimensionnelle et de tolérances de forme et de position.

Ces facteurs sont liés les uns aux autres et une prise en compte globale peut permettre d'optimiser l'usinage CNC à 5 axes.



Quelles performances peuvent être améliorées en optimisant l’usinage CNC 5 axes ?

L'optimisation de l'usinage CNC 5 axes peut améliorer considérablement les performances dans les domaines suivants:

Précision d'usinage : grâce à une planification plus précise du parcours de l'outil, à des paramètres de coupe optimisés et à un bon calibrage de la machine-outil, les erreurs d'usinage peuvent être considérablement réduites et la précision dimensionnelle ainsi que la précision de tolérance de forme et de position des pièces peuvent être améliorées.

Qualité de surface : une sélection d'outils appropriée, un ajustement des paramètres de coupe et une lubrification par refroidissement efficace peuvent obtenir une surface plus lisse et moins rugueuse pour répondre à des exigences de qualité de surface plus élevées.

Efficacité du traitement : réduire la course à vide, optimiser la trajectoire de l'outil, améliorer la vitesse de coupe et la vitesse d'avance et d'autres mesures peuvent réduire considérablement le temps de traitement et améliorer l'efficacité de la production.

Durée de vie de l'outil : des paramètres de coupe et une trajectoire d'outil raisonnables peuvent réduire l'usure et les dommages de l'outil, prolonger la durée de vie de l'outil, réduire le coût de l'outil.

Stabilité de la machine-outil : l'optimisation du processus de traitement peut réduire les vibrations et les chocs de la machine-outil, améliorer la stabilité du fonctionnement de la machine-outil et réduire l'incidence des pannes.

Utilisation des matériaux : un traitement plus précis et une planification de disposition raisonnable peuvent réduire le gaspillage de matériaux et améliorer le taux d'utilisation des matériaux.

Flexibilité de la production : peut s'adapter plus rapidement aux besoins de traitement des différentes pièces, ajuster la technologie et les paramètres de traitement et améliorer la flexibilité et la vitesse de réponse de la production.

Consommation d'énergie : en améliorant l'efficacité du traitement et en réduisant les actions inutiles des machines-outils, réduisez la consommation d'énergie, réalisez des économies d'énergie et réduisez les coûts de production.

En résumé, l'optimisation de l'usinage CNC 5 axes revêt une grande importance pour améliorer la qualité des produits, réduire les coûts et renforcer la compétitivité des entreprises.


Honscn présente des avantages évidents dans le traitement de l'aluminium CNC. Tout d’abord, la précision est élevée, permet de fabriquer des pièces en aluminium de taille précise et de forme complexe, et la qualité est barbare. Ensuite, il y a une efficacité élevée, un traitement automatique, ce qui permet d'économiser de la main d'œuvre et du temps. Les formes complexes ne posent aucun problème, tout peut être fait. La pleine utilisation des matériaux, aucun gaspillage, le coût peut être réduit. Et les objets traités ont une bonne répétabilité et une qualité stable. Il est également facile de modifier la conception et il est flexible de changer la procédure.