Centre d'usinage vertical CNC
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Une plongée approfondie dans les porte-outils pour machines CNC

May 08, 2024

Introduction

Dans le domaine de l'usinage CNC, les porte-outils pour machines CNC font office d'axe de pivotement dans le trio machine-chef-d'œuvre-porte-outils. Ces conscients de précision gardent en eux les mystères de l’univers parallèle qui sont bien impossibles à saisir par des entités aussi moins sages que nous.

Alors que la roue avance, annonçant leur fraternité, ils racontent la rigueur rigoureuse, les matériaux et les conceptions, qui sont tous assemblés si soigneusement que l'usinage devient non seulement un artisanat mais aussi un art. De la chaîne d'assemblage des CAT40 au génie aérospatial merveilles, ils s’étendent à travers un spectre de créativité, illustrant l’héritage et le présent de la grandeur manufacturière.

 

Bref aperçu de l'évolution des porte-outils

Porte-outils pour machines CNC transformés de pinces de base en interfaces HSK et VDI sophistiquées. Dans les années 1980, le BT30 est devenu la norme, améliorant ainsi la précision. En 2000, ISO50 offrait une rigidité inégalée. Les adaptations modernes incluent des capteurs intelligents pour la détection de l'usure, maximisant ainsi la durée de vie des outils. Les modèles actuels prennent en charge jusqu'à 24 000 tr/min, garantissant ainsi l'efficacité.

 

Comprendre les porte-outils !

tool holder 

· Définition

Les porte-outils des machines CNC permettent de maintenir fermement les outils de coupe, ce qui permet à la machine de toujours fonctionner au bon niveau. Ainsi, ils sont installés dans les chemins de guidage de la broche, transmettant ainsi le couple et la vitesse de rotation. Dans ce cas, l’un des plus fréquemment utilisés inclut HSK, CAT ainsi que VDI. Chacun varie considérablement de l’autre car il peut effectuer de petites tâches de perçage ou de lourdes tâches de fraisage. Composants clés : unités de boulonnage, pinces de serrage simples à simples, broches et butée arrière. Contrairement à l'opinion générale selon laquelle plus la machine est épaisse, plus elle est précise, en effet, la précision et la durabilité des outils diminuent avec l'épaisseur de la machine.

 

· Différents types de porte-outils et leurs rôles

Détenteurs VDI

Les implémenteurs VDI veillent à ce que les outils d'usinage CNC soient positionnés avec précision dans les tours CNC. Dans ce cas, la phrase donnée est la suivante : les membres du VDI veilleront à ce que les outils d'usinage soient positionnés avec précision dans les tours CNC. Son système de verrouillage intelligent et standardisé constitue la meilleure solution pour gérer les changements d'outils de manière correcte et efficace. La gamme de produits couvre toutes les tailles de forets VDI 16 jusqu'à la taille de foret VDI 60. Cela offre un large éventail d’options au client.

Interfaces BMT

Une interface BMT augmente la précision et la productivité des machines à coudre CNC. Ils sont montés dans des boîtes carrées avec ces trous découpés avec précision et la glissière directement fixée aux tourelles. Disponibles en différentes tailles, ces plateformes peuvent fonctionner avec n’importe quel outillage. Leur solution est ciblée, hors vibration, optimisant la durée de vie de l'outil et une meilleure finition de la peau.

Cônes HSK

Les cônes HSK, réputés pour leur usinage de précision à grande vitesse, offrent la meilleure vivacité à l'opérateur pour ressentir l'axe. L'une des caractéristiques exceptionnelles de leur conception à couples de faces flottantes est la transmission du couple et le temps de changement rapide. Dans la tendance usinage polyvalent 100 unités et 63 unités, l'usinage des métaux et du bois est principalement visé.

Brides CAT

Les brides NORTH AMERICAN CAT sont équipées de la plupart des tailles de barres de n'importe quelle machine CNC. Ils présentent une telle conicité, raide et serrée lorsqu'ils sont utilisés avec les outils, qu'ils les serrent très efficacement. Toutes les tailles du CAT 30 au CAT 60 sont nécessaires en raison des différentes demandes d'usinage. Le CAT jouit d'une réputation de durabilité, fonctionnant de manière transparente dans toute coupe initiale exigeante visant à conserver l'alignement et la précision.

Changement rapide KM

Les systèmes d'outillage à changement rapide utilisés dans le processus d'usinage CNC HM réduisent le temps nécessaire aux opérations de configuration des outils. Leur système de verrouillage à trois points, en revanche, peut être garanti pour fournir une connexion d'outil stable, constante et précise à chaque étape d'une tâche. La tête est fabriquée en trois modèles : KM40, KM50 et KM63, où elles peuvent supporter un certain nombre d'outils.

 

Comment les porte-outils impactent les performances de la machine et la qualité des produits

Amélioration de la précision

Les porte-outils pour machines CNC jouent un rôle central. Ils garantissent un alignement exact, essentiel pour les tâches de haute précision. Avec de tels supports, la répétabilité atteint un nouveau sommet. Les machines respectent des tolérances strictes. Attendez-vous à ce que les dimensions soient exactes, jusqu'au micron. La rigidité des supports se traduit par des surfaces impeccables. Chaque coupe respecte chaque détail, en miroir.

Réduction de la vibration

Les porte-outils pour machines CNC sont essentiels pour amortir les vibrations. Une prise stable réduit les vibrations et améliore la finition de la surface. Cette stabilité est cruciale pour maintenir l’intégrité dimensionnelle dans toutes les opérations. Les matériaux de haute qualité des supports absorbent les chocs. Les opérations se déroulent plus facilement. Les niveaux de bruit baissent. Des résultats finaux ? Des coupes plus propres, des finitions supérieures et une précision intacte.

Extension de la durée de vie des outils

Les porte-outils pour machines CNC prolongent considérablement la durée de vie des outils. Un serrage précis répartit les contraintes uniformément, réduisant ainsi l'usure. Les canaux de refroidissement améliorés éliminent la chaleur, responsable majeur de la dégradation des outils. Cela signifie des remplacements moins fréquents. Les outils conservent leur tranchant plus longtemps, garantissant des performances constantes. Les économies financières suivent. Une durée de vie plus longue de l'outil équivaut à une réduction des coûts au fil du temps.

Optimisation de la vitesse

Les porte-outils pour machines CNC maximisent la vitesse de fonctionnement. Ils permettent des changements d'outils rapides, réduisant ainsi les temps d'arrêt. La conception optimisée du support augmente les vitesses d'avance. Les machines fonctionnent avec une efficacité maximale. Les gains de temps sont évidents. Les cycles de production raccourcissent. Les rendements augmentent sans sacrifier la qualité. C’est gagnant-gagnant. Des vitesses plus rapides, une précision maintenue et un débit plus élevé.

 

L'anatomie d'un porte-outil ! 

· Engrenage cannelé

Les engrenages cannelés sont populaires pour les porte-outils de production aéronautique en raison de leur faible bruit et de leur haute précision. La tâche principale de ces engrenages est de garantir qu'il n'y a pas d'oscillation du couple. Les engrenages à vis sans fin permettent également d’améliorer la précision. Ils travaillent directement avec la machine point à point supprimant ainsi le jeu. Ce lien synchronise les vaisseaux artériels et la proximité, piloté par la précision.

· Verrouillage à came

Les porte-outils, dotés de mécanismes Cam-Lock dans les machines CNC, sont populaires parmi les machinistes et les ingénieurs grâce à la facilité et à la sécurité des changements d'outils. Une petite torsion dans le verrou en plastique maintient les outils dans leur position pour un accès pratique. De cette façon, le mode paralysant d’un véhicule appartiendra au passé. Les Cam-Locks sont l’un des mécanismes les plus robustes et sont donc souvent préférés aux autres mécanismes.

· Emplacement pour tourelle

Les supports de machines-outils CNC se placent sur les fentes de la tourelle pour les changements entre les outils. La rapidité avec laquelle ces deux outils peuvent être sélectionnés et déployés les rend très utiles. Respectant le concept de cavités, les emplacements des tourelles sont très stratégiques de l'organisation des outils pour les amarrer en vue d'une opération de récupération de masse.

· Barre

Les barres d'attelage des porte-outils pour machines CNC fournissent une tension cruciale. Ils fixent le porte-outil à la broche. Les barres d'attelage doivent résister à des forces élevées, garantissant que les outils ne se délogent pas sous la charge. Leur conception est essentielle à la sécurité et à la précision des machines. Une barre d’attelage correctement tendue est essentielle pour des performances et une précision optimales de l’outil.

· Face de bride

La face de la bride des porte-outils pour machines CNC garantit le positionnement correct de l'outil. Il s'interface avec la broche de la machine, fournissant un point de montage stable. Les faces des brides sont usinées avec précision pour un alignement exact. Cette précision est vitale pour les performances des outils et la qualité des finitions. La face de la bride est fondamentale pour le fonctionnement fiable des outils CNC.

 

Types de porte-outils ! 

· Supports statiques

Les supports statiques sécurisent les outils dans les machines CNC sans mouvement. Les modèles populaires incluent le BT30 et CAT40. Ces supports offrent une haute précision, garantissant un faux-rond minimal. Ils sont idéaux pour les opérations nécessitant de la stabilité. Des composants tels que le calcin, l'écrou et la bride jouent un rôle clé. Courants en fraisage, ils supportent des couples élevés et résistent aux vibrations.

· Détenteurs vivants

Les supports dynamiques offrent une rotation, permettant un usinage complexe. Équipés de pinces ER32, ils offrent une polyvalence. Utilisés dans les tours et les centres de tournage, ils supportent le perçage et le taraudage. Les principales caractéristiques comprennent des roulements et des joints intégrés pour un fonctionnement fluide. Le maintien du régime et de la lubrification est crucial. Ils améliorent la productivité en facilitant le multitâche.

· Pinces hydrauliques

Les pinces hydrauliques assurent une pression uniforme pour la préhension des outils. Leur conception minimise la déformation de l'outil. Avec des valeurs psi cruciales, ils s'adaptent à différents diamètres de tige. Préférés pour les tâches de haute précision, ils réduisent les vibrations. Les composants tels que les pistons hydrauliques et les joints sont essentiels. Idéals pour les configurations automatisées, ils permettent des changements d'outils rapides.

· Frettée

Les porte-outils à fretter utilisent la dilatation thermique pour la rétention des outils. Chauffer le support élargit l'alésage, permettant l'insertion de l'outil. Lors du refroidissement, une adhérence serrée se forme. Cette méthode offre une excellente concentricité. Les principaux avantages incluent un fonctionnement équilibré et une usure réduite. Adaptés à l’usinage à grande vitesse, ils nécessitent un équipement de chauffage particulier.

· Verrouillage latéral

Les supports de verrouillage latéral utilisent une vis de réglage pour l'engagement de l'outil. Conçus pour les opérations lourdes, ils empêchent le glissement. Le contact direct garantit un serrage robuste. Ils conviennent mieux aux forets et aux fraises en bout. Essentiels pour les opérations nécessitant une force élevée, ils maintiennent l’alignement. Un réglage correct de la vis de réglage est essentiel pour des performances optimales.

 

Fonctionnalité

Supports statiques

Détenteurs vivants

Pinces hydrauliques

Frettée

Verrouillage latéral

Taper

Fixé

Tournant

Poignée hydraulique

Poignée thermique

Poignée mécanique

Utilisation principale

Fraisage

Tournant

Haute précision

Grande vitesse

Forage

Type de pince

BT, CHAT

ER, TG

N / A

N / A

N / A

Mécanisme de préhension

Collet

Roulements

Fluide hydraulique

Dilatation thermique

Vis de réglage

Précision

Haut

Modéré

Très haut

Le plus élevé

Modéré

Amortissement des vibrations

Modéré

Faible

Haut

Haut

Faible

Entretien

Faible

Haut

Modéré

Modéré

Faible

Tableau sur les types de porte-outils !

 

Porte-outils spécifiques à une application : quand utiliser quel type !

tool holders

· Opérations de forage

Pour Perçage CNC Les supports de verrouillage latéral ont été utilisés dans les machines CNC selon leur source. La fonction de contrôle du couple de ces perceuses permet de maintenir le foret en place à un couple élevé. Ceci est adapté à cette application spécifique qui concerne les trous traversants et borgnes puisque les supports guident le foret dans une position droite et précise.

· Tâches de fraisage

Un poteau, ou un support statique, doit être adapté à tous types de travaux de fraisage. Quand on pense au monde des modèles réduits, le CAT50 entre dans la catégorie de ceux offrant une rigidité précise. Ils jouent un rôle clé dans la géométrie et les structures de surface en plusieurs parties, qui s'adaptent de manière appropriée à une variété d'outils de coupe. La conicité des flûtes, la convexité des bords et l'équilibre du serrage sont d'une importance cruciale.

· Transformer les emplois

De vrais machinistes démontrent des capacités supérieures à alimenter les métaux sur des tours CNC en direct. Un mouvement à 360 degrés autour des axes leur permet d’effectuer facilement un travail de précision. Ce sont les composants essentiels à la bonne rotation du piston. Avec leur aide, la coupe par affaissement est devenue très importante pour le rainurage et le filetage. Une telle fonctionnalité devient un facteur crucial pour des solutions précises et rapides.

· Travail ennuyeux

Les pinces hydrauliques réalisent alésage horizontal fonctionnent efficacement grâce à leur pression uniforme et leur force précise. Le bourrage assure un alignement parfait de l'outil et empêche la déviation de l'outil, ce qui est essentiel pour obtenir des diamètres précis et de meilleurs résultats.

 

Le rôle des porte-outils dans la précision d’usinage !

· Assurance de l'alignement

Les machines CNC disposent de supports d'outils pour le réglage de la précision. N’hésitez pas à consulter l’exemple de phrase donné. Le protagoniste méconnu ici est l’interface de l’outil qui permet l’utilisation cohérente de la broche à pince. Un tel niveau de précision est essentiel pour respecter des dimensions exactes et une géométrie spécifique au cours de l'usinage, ce qui se reflète dans la qualité du produit.

· Minimisation du faux-rond

Permettre de réduire le faux-rond est l'une des exigences les plus importantes en matière de précision d'usinage. Les mâchoires des pinces à préhension, qu'elles soient rétractables ou hydrauliques, offrent une forte tenue. Cela réduit au minimum le mouvement de la machine, ce qui garantit une uniformité inébranlable le long des surfaces usinées. La réduction des dépassements est un fait primordial qui rend le travail plus précis et plus précis.

· Maintien de l'équilibre

Même après que la force de maintien de l'outil ait augmenté en raison de taux de rotation rapides, les porte-outils équilibrés sont capables de maintenir la stabilité. Cet équilibre est de la plus haute importance pour réaliser efficacement des tâches de coupe à grande vitesse, éliminant ainsi les vibrations et assurant une exécution fluide du travail. En fait, les propriétaires soigneusement dimensionnés améliorent avant tout le nombre d'outils utilisés et produisent une meilleure qualité de surface, ce qui crée une finition plus précise lors de l'usinage.

· Stabilité de l'interface

La fiabilité de l’interface porte-outil pour maintenir la stabilité de la machine est l’un des aspects inébranlables. L'interface de verrouillage sécurisée où la broche est connectée à l'outil et qui traite avec le support empêche le glissement et le désalignement. Avoir un mandrin équilibré statiquement est essentiel pour des coupes de précision et permet de garder l'outillage intact, ce qui a ensuite un impact sur la précision globale de l'usinage.

 

Perspectives futures dans la technologie des porte-outils !

 

· Supports intelligents

Les futurs porte-outils CNC comporteront des capteurs intégrés pour les données en temps réel. Ces supports intelligents surveilleront des conditions telles que la température et les vibrations, améliorant ainsi la précision et la durée de vie des outils. Ils représentent un grand pas vers l’usinage intelligent, offrant des capacités de maintenance prédictive.

· Conceptions modulaires

Les porte-outils modulaires vont révolutionner l’usinage CNC. Dotés de composants interchangeables, ils permettent une adaptation rapide à diverses tâches. Cette flexibilité réduira les temps d'arrêt et les besoins en stocks, rationalisant les opérations et augmentant l'efficacité.

· Matériaux composites

Les progrès des matériaux composites promettent des porte-outils plus légers et plus solides. Ces matériaux réduiront l'inertie, permettant des vitesses plus élevées et une plus grande précision. L'utilisation de fibre de carbone et de polymères avancés marquera une évolution significative dans la technologie des supports.

· Compatibilité d'automatisation

Les porte-outils évolueront pour s'intégrer de manière transparente aux systèmes automatisés. Des conceptions améliorées faciliteront des changements rapides et des alignements précis sans intervention humaine. Cette compatibilité est cruciale pour l’avenir des cellules d’usinage entièrement automatisées, optimisant la productivité et réduisant les erreurs.

 

Conclusion

L'étude des porte-outils des machines CNC sera le lieu où la précision et l'innovation deviendront visibles. Du fixe à l'intelligent, chaque type représente la clé pour utiliser le potentiel productif qu'il porte sur son dos. Avec une familiarité accrue et des connaissances plus approfondies allant au-delà des bases, il est devenu évident pour nous que la compréhension et l'application de ces dispositifs cruciaux sont au cœur de la compétence en usinage.

Les passionnés qui souhaitent progresser ou diriger les techniques d'usinage sont encouragés à visiter CNCYANGSEN et lancez-vous dans une expérience d'usinage de nouvelle étape, en propageant les informations acquises grâce à l'article approfondi sur les supports de machines-outils CNC.

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