Usinage CNC : 6 façons d'ajuster et d'optimiser la conception des pièces usinées CNC

Usinage CNC rapide, économique et efficace : la fabrication de prototypes et la production de pièces usinées CNC reposent souvent sur un équilibre entre la rapidité d'adoption des capacités d'usinage CNC et la conception de pièces optimisées en fonction de ces capacités. Voici donc 6 points essentiels à prendre en compte lors de la conception de pièces pour le fraisage et le tournage CNC, permettant d'accélérer la production tout en réduisant les coûts d'usinage.

1. Profondeur et diamètre du trou

Dans la plupart des cas, les trous sont interpolés avec des fraises et non percés. Cette méthode d'usinage CNC offre une grande flexibilité dans la taille des trous pour un outil donné et fournit une meilleure finition de surface qu'un foret. Elle nous permet également d'usiner CNC des rainures et des cavités avec le même outil, réduisant ainsi le temps de cycle et les coûts des pièces usinées CNC. Le seul inconvénient est qu'en raison de la longueur limitée de la fraise, les trous plus profonds que six diamètres deviennent un défi et peuvent devoir être usinés des deux côtés de la pièce usinée CNC.

2. Taille et type de fil

Le perçage et le filetage vont de pair. De nombreux fabricants de pièces usinées CNC utilisent un « taraud » pour couper les filetages internes. Le taraud ressemble à une vis dentée et se « visse » dans le trou précédemment percé. Une méthode plus moderne de fabrication de filetages consiste à utiliser des outils appelés fraises à fileter pour insérer des profils de filetage. Cela permet de créer des filetages précis et toute taille de filetage (filetages par pouce) qui partage ce pas peut être coupée avec un seul outil de fraisage CNC, ce qui permet de gagner du temps de production et d'installation. Par conséquent, les filetages UNC et UNF de #2 à 1/2 pouce et les filetages métriques de M2 ​​à M12 peuvent tous être utilisés dans un seul jeu d'outils.

3. Texte sur les pièces usinées CNC

Besoin d'un numéro de pièce, d'une description ou d'un logo gravé sur une pièce usinée CNC ? La gravure au laser peut répondre à la plupart des besoins de texte CNC et de pièces, à condition que l'espacement entre les caractères individuels et les traits utilisés pour les « écrire » soit d'au moins 0.020 pouce (0.5 mm). De plus, le texte doit être concave plutôt qu'en relief, et une police de 20 points ou plus telle qu'Arial, Verdana ou une police sans empattement similaire est recommandée.

4. Hauteur du mur et largeur spécifique

De nombreux outils de coupe sont composés d'outils de coupe en carbure. Ce matériau ultra-rigide offre une durée de vie et une productivité maximales des outils CNC avec des valeurs de déflexion minimales. Même les outils d'usinage CNC les plus résistants peuvent se déformer, tout comme les métaux et surtout les plastiques usinés. Par conséquent, la hauteur de paroi et les dimensions spécifiques dépendent de la géométrie des pièces usinées CNC individuelles et du jeu d'outils d'usinage CNC utilisé. Par exemple, une épaisseur minimale de 0.020" (0.5 mm) et une profondeur maximale de 2" (51 mm) conviennent à l'usinage, mais cela ne signifie pas que vous pouvez concevoir un dissipateur thermique à ailettes avec ces dimensions.

5. Tour à outils électriques

En plus de nos capacités étendues de fraisage CNC, nous proposons également le tournage CNC à outils tournants. Les jeux d'outils utilisés sur ces machines sont similaires à ceux de nos centres d'usinage, sauf que nous ne tournons pas de pièces en plastique pour le moment. Cela signifie que les trous excentriques, les rainures, les méplats et autres éléments peuvent être usinés parallèlement ou perpendiculairement (axiaux ou radiaux) à l'"axe long" de la pièce tournée CNC (son axe Z), et suivent généralement l'orthogonalité de ceux fabriqués sur le centre d'usinage. Les mêmes règles de conception pour les pièces. La différence ici est la forme de la matière première, pas le jeu d'outils lui-même. Les pièces tournées CNC telles que les arbres et les pistons commencent rondes, tandis que les pièces fraisées CNC telles que les collecteurs, les boîtiers de jauge et les couvercles de soupape ne le sont souvent pas, utilisant des blocs carrés ou rectangulaires à la place.

(Les pièces usinées CNC présentées ici ont été fabriquées sur un tour CNC avec des outils électriques)

6. Fraisage CNC multi-axes

L'usinage CNC 3 axes permet de fixer la pièce brute par sa face inférieure, tandis que toutes les caractéristiques à usiner sont réalisées à partir de six faces orthogonales au maximum. Pour les pièces de plus de 254 mm × 178 mm (10" × 7"), seuls le dessus et le dessous peuvent être usinés ; aucun réglage latéral n'est possible. En revanche, le fraisage indexé CNC 6 axes permet d'usiner à partir d'un nombre quelconque d'arêtes non orthogonales.