Tournage CNC : ce que vous devez savoir sur le tournage CNC d'arbres minces

Lors du tournage CNC de pièces à arbre mince, lorsque leur longueur dépasse 10 à 12 fois leur diamètre (comme les barres polies, les vis-mères, etc.), la faible rigidité de ces arbres, combinée à l'effort de coupe, à la chaleur et aux vibrations, favorise l'apparition de défauts tels que la flexion, la conicité, le gauchissement et les joints en bambou. De plus, les vibrations générées lors du tournage CNC affectent la rugosité de surface des pièces . Pour éviter ces problèmes, on utilise un dispositif de support spécial appelé bâti intermédiaire. Le bâti intermédiaire et le porte-outil font partie des accessoires du tour. Le mandrin et le bâti intermédiaire, ou les mandrins avant et arrière et le porte-outil, peuvent être fixés pour améliorer la rigidité du système de coupe.

Caractéristiques de l'usinage CNC d'un arbre mince

(1) La force de coupe radiale générée pendant le tournage CNC entraînera la flexion des pièces, provoquera des vibrations et affectera la précision de l'usinage CNC et la rugosité de la surface.

(2) Le poids, la déformation et les vibrations des pièces de tournage CNC affecteront la cylindricité et la rugosité de surface de la pièce.

(3) Lorsque les pièces de tournage CNC tournent à grande vitesse, elles se déforment sous l'action de la force centrifuge, ce qui aggrave la flexion et les vibrations des pièces de tournage CNC.

(4) La chaleur de coupe générée provoquera l'allongement et la déformation de la pièce dans la direction axiale, provoquera la flexion des pièces de tournage CNC et affectera la qualité de l'usinage CNC.

Faites attention à la méthode de serrage des pièces tournées CNC

En règle générale, lors de l'usinage grossier de l'arbre, en raison de la grande tolérance de coupe, la force de coupe sur les pièces de tournage CNC est également importante. Par conséquent, les pièces de tournage CNC adoptent la méthode de serrage et le centre de la contre-pointe adopte le centre élastique, de sorte que les pièces de tournage CNC peuvent s'étirer librement dans la direction axiale. Mais il ne convient pas à la découpe à grande vitesse et sur de grandes surfaces. Par conséquent, Karafa doit être utilisé pour éviter divers problèmes.

Utilisez le bon porte-outil

Le porte-outil étant un accessoire important dans l'usinage CNC d'arbres fins, un porte-outil approprié doit être sélectionné pour compenser l'influence de la composante de coupe radiale pendant l'usinage CNC, réduisant ainsi les vibrations de coupe et la déformation des pièces de tournage CNC. Il convient toutefois de noter que le centre du porte-outil doit être cohérent avec le centre de la machine-outil.

Précautions à prendre pour le tournage CNC d'arbres minces

Le tournage CNC à arbre mince est plus courant dans l'usinage. En raison de sa faible rigidité, l'usinage CNC est plus difficile. Si vous pouvez utiliser la bonne méthode de coupe, sélectionner l'outil et la quantité de coupe appropriés, et serrer et positionner efficacement les pièces de tournage CNC, vous pouvez réduire efficacement la température de coupe, réduire la déformation thermique et finalement obtenir un effet d'usinage CNC satisfaisant.

En raison des caractéristiques et des exigences techniques de l'arbre mince, des défauts tels que des vibrations, des bords multiples, des sections épaisses, une mauvaise cylindricité et des flexions sont susceptibles de se produire lors du tournage CNC à grande vitesse. Si vous souhaitez l'améliorer, vous devez prêter toute votre attention aux problèmes qui surviennent au cours du processus.

L'expression « les tourneurs ont peur de la tige » reflète la difficulté de tourner la tige fine. En raison des caractéristiques et des exigences techniques de l'arbre mince, des défauts tels que des vibrations, des bords multiples, des sections épaisses, une mauvaise cylindricité et une flexion sont susceptibles de se produire lors du tournage CNC à grande vitesse. Si vous voulez l'améliorer, vous devez prêter toute votre attention aux problèmes qui surviennent dans le processus de tournage CNC.

Lors de l'usinage d'arbres par commande numérique, le tournage par commande numérique d'arbres fins implique souvent l'avance de l'outil de tournage, de sorte que la pièce a tendance à s'allonger dans le sens axial. Cependant, si l'outil Kara est utilisé pour l'avance inverse, le problème de flexion et de déformation de l'arbre fin peut être évité. De plus, les outils de tournage ont des exigences différentes en matière d'ébauche et de finition. Par conséquent, un outil de tournage différent doit être utilisé.

La forme de l'arbre mince n'est pas compliquée, mais en raison de sa faible rigidité, il est facile de produire des défauts tels que la déformation par flexion et les vibrations, la conicité, la forme du tambour et la forme du joint en bambou en raison de l'influence de la force de coupe, de la gravité, de la chaleur de coupe et d'autres facteurs pendant le tournage CNC. La précision de l'usinage CNC est difficile à garantir, voire impossible. Bien que l'usinage CNC des arbres minces soit difficile, il présente les caractéristiques communes des pièces ordinaires (telles que : la méthode de coupe, l'installation de la pièce, la sélection et le serrage du tournage CNC, etc.) ;

Mesure spécifique

1. Utilisez un cadre central ou un cadre suiveur

(1) Utilisez le cadre central pour soutenir l'arbre mince de la voiture. Le stabilisateur est directement soutenu au milieu des pièces de tournage CNC. Lorsque la pièce peut être tournée CNC en sections, le stabilisateur est soutenu au milieu de la pièce. De cette façon, la valeur L/d est réduite de moitié et la rigidité de l'arbre mince dans le tournage CNC peut être augmentée plusieurs fois. Avant que les pièces de tournage CNC ne soient installées sur le cadre central, une rainure supportant les griffes de support du cadre central doit être découpée au milieu de l'ébauche. La rugosité de surface et l'erreur de cylindricité doivent être faibles, sinon la précision des pièces de tournage CNC sera affectée. Pendant le tournage CNC, de l'huile de lubrification doit être fréquemment ajoutée au contact entre les griffes de support du cadre central et la pièce. Afin de maintenir un bon contact entre les griffes de support et les pièces de tournage CNC, une couche de toile émeri ou d'abrasif peut être ajoutée entre les griffes de support du cadre central et la pièce pour le meulage et le collage.

(2) Utiliser un manchon de transition pour soutenir l'arbre mince de la voiture. Le tournage CNC de la rainure du cadre central de support est plus difficile avec la méthode décrite précédemment. Pour résoudre ce problème, on peut ajouter une surface de contact au manchon de transition. Les deux extrémités du manchon sont équipées de quatre vis, qui servent à fixer les pièces brutes à tourner. L'axe du cercle extérieur du manchon est aligné avec l'axe de rotation de la broche, puis le tournage CNC peut être effectué.

(3) L'arbre mince de la voiture est soutenu par le porte-outil suiveur. Le montant de l'outil suiveur est fixé sur la selle du lit et comporte généralement deux griffes de support. Le montant de l'outil suiveur peut se déplacer avec l'outil de tournage pour décaler la coupe radiale, ce qui peut augmenter la rigidité des pièces de tournage CNC et réduire la déformation. Cela améliore ainsi la précision de forme de l'arbre allongé et réduit la rugosité de la surface. Selon le principe de conception du montant de l'outil suiveur, seules deux griffes de support suffisent. En raison de la résistance à la coupe de l'outil de tournage sur la pièce, la pièce est fixée aux deux griffes de support du montant de l'outil suiveur. Cependant, en utilisation réelle, la pièce elle-même a une gravité vers le bas et la flexion inévitable des pièces de tournage CNC.

Par conséquent, lors du tournage CNC, la pièce vibre souvent en raison de la force centrifuge quittant momentanément les griffes de support et entrant en contact avec celles-ci. Si un porte-outil à trois griffes de support est utilisé pour soutenir la pièce, un côté de la pièce est soutenu par l'outil de tournage, de sorte que la pièce ne peut pas se déplacer de haut en bas, de gauche à droite, et elle est stable pendant le tournage CNC et n'est pas sujette aux vibrations. Par conséquent, un problème très critique lors de la recherche d'essieux dans une voiture est d'utiliser trois griffes et un porte-outil.

2. Réduire la déformation thermique et l'allongement des pièces tournées CNC

Lors du tournage CNC, en raison de l'influence de la chaleur de coupe, les pièces de tournage CNC s'allongent et se déforment progressivement à mesure que la température augmente, ce que l'on appelle « déformation thermique ». Lors du tournage CNC d'arbres généraux, la déformation thermique et l'allongement peuvent être ignorés. Cependant, lors du tournage CNC d'arbres minces, étant donné que la pièce est longue et que l'allongement total est long, l'effet de la déformation thermique doit être pris en compte. Étant donné que la pièce est serrée à une extrémité et maintenue à une extrémité, la pièce ne peut pas être étirée, elle ne peut donc que se plier. Une fois l'arbre mince plié, il est difficile d'effectuer un tournage CNC. Les mesures suivantes peuvent être principalement prises pour réduire la déformation thermique des pièces de tournage CNC :

(1) Utiliser un centre rotatif élastique. L'usinage d'un arbre mince avec un centre rotatif élastique peut compenser la déformation thermique et l'allongement des pièces de tournage CNC. La pièce n'est pas facile à plier et le tournage CNC peut être effectué en douceur.

(2) Remplissez suffisamment de liquide de coupe. Lors du tournage CNC d'un arbre mince, qu'il s'agisse d'une coupe à basse vitesse ou d'une coupe à grande vitesse, afin de réduire la déformation thermique causée par l'augmentation de la température des pièces de tournage CNC, il doit être rempli de liquide de coupe pour le refroidir complètement, et l'utilisation de liquide de coupe peut également empêcher les griffes de support du porte-outil de rayer les pièces de tournage CNC pour améliorer la durée de vie de l'outil et la qualité des pièces de tournage CNC.

Le tournage à commande numérique d'arbres minces est une méthode d'usinage relativement courante en mécanique. La faible rigidité de ces arbres engendre des contraintes et des déformations thermiques importantes lors du tournage CNC , rendant difficile le respect des exigences de qualité. Cependant, l'adoption de méthodes de bridage appropriées, de techniques d'usinage CNC avancées et le choix judicieux d'angles d'outil et de paramètres de coupe permettent de garantir la qualité de l'usinage CNC des arbres minces.