Dans le domaine de la fabrication et de l'ingénierie, peu de machines ont révolutionné la façon dont nous façonnons et moulons les matériaux en tant que fraiseuses CNC. Et nous recherchons toujours la précision là-dedans !
Il existe une différence entre respecter exactement la spécification et la respecter presque ; c'est là qu'interviennent les fraiseuses !
Avant d'approfondir les composants et le principe de fonctionnement de la fraiseuse, passons en revue les fraiseuses CNC.
Fraiseuses CNC sont une machine CNC courante et largement utilisée pour percer et découper des formes dans un matériau solide et dur.
Ces machines effectuent des coupes appelées "fraisage". La broche de coupe reste immobile pendant que la pièce se déplace pour travailler dans les axes X, Y et Z.
La fonction principale de la fraiseuse CNC est de produire des pièces conçues sur mesure en enlevant progressivement la matière de la pièce à usiner à l'aide d'outils de coupe multipoints rotatifs et de commandes informatisées.
Ces commandes informatiques impliquent des données numérisées pour surveiller et contrôler le mouvement de la machine.
Avec des capacités de production chimiques, électriques, mécaniques et thermiques, les fraiseuses CNC sont utilisées dans la fabrication automobile, le travail du bois, l'industrie électrique, etc.
La fraiseuse CNC produit des pièces compliquées pour les industries utilisant la technologie des machines soustractives. La machine coupe la pièce et fabrique la pièce finale en utilisant 3, 4 ou 5 axes.
La complexité de la pièce finale dépend du nombre d'axes dont dispose la machine. Par conséquent, il a diverses applications en médecine ainsi que dans les industries aérospatiales.
Explorons maintenant les principaux composants d'une fraiseuse CNC.
Le dispositif d'entrée comprend les dispositifs utilisés pour saisir les données de programmation dans la machine CNC. Ils comprennent des lecteurs de bande perforée, des lecteurs de bande magnétique et des ordinateurs connectés via RS-232-C.
Appeler MCU le cerveau de la fraiseuse CNC ne sera pas faux. Il réalise toutes les opérations de la machine CNC. Il décode les instructions codées et les lit pour les travaux. Les axes utilisent une interpolation linéaire, hélicoïdale et sphérique pour créer des commandes de mouvement.
Il génère également des signaux de mouvement précis basés sur les instructions reçues du programme CNC. Il contrôle le mouvement des axes de la machine X, Y et Z.
MCU calcule l'accélération, la vitesse et la décélération, assurant le mouvement fluide des composants.
L'unité de contrôle de la machine contrôle également la broche et reçoit les informations de divers capteurs.
De plus, il coordonne les mouvements de l'outil de coupe et de la pièce, garantissant un usinage précis.
Le système d'entraînement est important parmi les composants de la fraiseuse CNC car il fournit la puissance nécessaire pour déplacer les axes de la machine et effectuer les opérations de fraisage.
Il constitue des moteurs, des vis à billes, des amplificateurs d'entraînement, des guides linéaires et des courroies.
Toutes ces pièces travaillent ensemble pour exécuter les commandes de l'unité de contrôle de la machine et déplacer les axes de la machine de manière coordonnée. La précision et la réactivité de l'entraînement sont cruciales pour des opérations d'usinage efficaces.
Les machines-outils comprennent des dispositifs qui coupent et façonnent la pièce pour créer la forme souhaitée. Ils sont fixés à la broche de la machine et sont contrôlés par le système CNC pour effectuer des opérations de fraisage.
Les outils de fraisage courants comprennent les fraises en bout, les fraises à surfacer, les perceuses, les alésoirs, les tarauds, les outils d'alésage, les fraises à fileter, etc.
Le mécanisme de rétroaction fournit des informations sur la position de la machine et d'autres paramètres pertinents. Il assiste le système de contrôle pour assurer l'exactitude et la précision.
Quelques mécanismes de rétroaction utilisés dans les fraiseuses CNC comprennent les encodeurs, les échelles linéaires, les sondes, les interrupteurs de fin de course, les moniteurs de charge de broche, les capteurs de niveau de liquide de refroidissement, la détection de bris d'outil, etc. Ils sont tous utilisés pour surveiller différents paramètres qui se combinent pour donner une précision dans les opérations d'usinage.
L'unité d'affichage est l'interface de l'opérateur et du système de contrôle CNC. Il offre un retour visuel à l'opérateur lui permettant de surveiller et de contrôler les opérations.
Les aspects critiques de l'unité d'affichage dans la fraiseuse comprennent un écran d'affichage, des informations d'état, une interface utilisateur, un affichage de programme et d'outil, des messages d'alarme et d'erreur et des informations de diagnostic.
Le lit est la surface horizontale et plane sur laquelle la pièce est placée pendant le processus. Il fournit un espace lisse et stable pour maintenir la pièce en place pour sa mise en forme.
Les aspects critiques du lit de la fraiseuse CNC comprennent les rainures en T, le matériau, l'enveloppe de travail, l'alignement et la fixation de la pièce, la gestion du liquide de refroidissement et des copeaux, ainsi que l'enceinte et la sécurité.
La poupée porte et entraîne l'outil de coupe. Il est situé à une extrémité de la machine et fait tourner l'outil tandis que la pièce reste statique.
La poupée est constituée d'une broche qui maintient et fait principalement tourner l'outil à grande vitesse pour le couper.
Leles autres pièces comprennent des porte-outils, des moteurs, des roulements et des systèmes de changement d'outils. En un mot, la poupée fournit le mouvement de rotation nécessaire tout en maintenant la pièce en toute sécurité.
Parmi les composants de la fraiseuse CNC, la poupée mobile est importante car elle offre une stabilité à la pièce. Il est présent à l'opposé de la poupée.
Comme mentionné ci-dessus, la poupée fait tourner la pièce, de sorte que cette partie de contre-pointe aide à maintenir son alignement.
La contrepointe se compose des éléments clés suivants : corps, fourreau, poignée de fourreau, mécanisme de verrouillage et axe de contrepointe.
La pédale, également connue sous le nom de pédale, est une fonctionnalité optionnelle pour des fonctions supplémentaires. La pédale d'une fraiseuse CNC peut être utilisée comme pédale de commande, pédale de commande d'alimentation et pédale d'arrêt d'urgence.
Le mandrin est un dispositif utilisé pour maintenir la pièce pendant le processus de coupe. Il est monté sur la broche de la machine et fait tourner la pièce ou l'outil selon les besoins pendant l'usinage.
De nombreux types de mandrins sont utilisés en fonction de la machine et des exigences de coupe.
C'est l'interface à travers laquelle un opérateur interagit avec la machine et contrôle ses différentes fonctions. Il a des boutons physiques, des boutons, des commutateurs et un écran d'affichage.
En règle générale, vous verrez ces fonctions et ces boutons sur le panneau de commande d'une fraiseuse CNC. Marche/arrêt, arrêt d'urgence, sélection de mode, commande pas à pas, commande de broche, commande de vitesse d'avance, écran d'affichage, entrée de programme et boutons de fonction.
Principe de fonctionnement de la fraiseuse CNC
Le principe de fonctionnement d'une fraiseuse CNC implique la façon dont tous les composants et processus fonctionnent ensemble pour mener à bien le processus d'usinage.
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Le processus commence par la création d'un modèle numérique de la pièce souhaitée à l'aide d'un logiciel de CAO. Ensuite, il est utilisé pour générer un programme d'usinage qui définit les trajectoires d'outils et d'autres instructions nécessaires à l'opération de fraisage.
Ensuite, la pièce est montée sur le montage et l'outil de coupe approprié est installé dans la broche. L'opérateur s'assure que la pièce et les réglages de la machine sont correctement alignés.
La machine est sous tension et le programme est chargé dans le système de contrôle. Ce programme consiste en un code G avec des instructions sur le déplacement de l'outil sur plusieurs axes (X, Y, Z).
Le moteur pas à pas entraîne les axes X, Y et Z, parfois en rotation ou en inclinaison. Le mouvement de l'outil dépend du mouvement de l'adéquation de ces axes.
Au fur et à mesure que l'outil se déplace, il coupe et façonne le matériau dans la sortie souhaitée. La profondeur et la vitesse de coupe peuvent être ajustées pour optimiser le processus d'usinage.
Vous pouvez également appliquer du lubrifiant pendant la coupe et la pièce à usiner pour réduire les frottements et améliorer l'évacuation des copeaux 8 ou cela peut également être automatisé).
Le système de rétroaction fournit des informations en temps réel sur la position de la machine et d'autres variables. Vous pouvez également faire des ajustements pour prendre des mesures correctives en conséquence.
Une fois l'opération d'usinage terminée, la machine peut effectuer des actions supplémentaires, telles que des changements d'outils, l'inspection de la pièce ou des mesures. Ces actions garantissent la précision et la qualité de la pièce usinée.
Il peut y avoir plusieurs types d'opérations de fraisage CNC, dont les suivantes.
Le fraisage simple, également connu sous le nom de fraisage de surface, est une opération de colonne et de genou et est utilisé pour le fraisage de surfaces lisses. Il s'agit d'enlever de la matière de la surface de la pièce à l'aide de la fraise à dents multiples.
Il s'agit de couper le matériau de la face d'une pièce pour créer une surface plane et lisse. Une fraise à surfacer est utilisée pour effectuer un surfaçage qui a des arêtes de coupe sur la périphérie et également sur la face de la fraise.
Il s'agit de fraiser des surfaces planes à un angle autre que 90 degrés, le processus est similaire au fraisage ordinaire. La seule différence entre les deux est la configuration angulaire. Il est utilisé pour créer des surfaces angulaires, des chanfreins, des biseaux, etc.
Le fraisage de forme consiste à couper la pièce à usiner à l'aide d'une fraise ou d'une fraise de forme spécialement conçue. Il est personnalisé pour créer une forme spécifique sur la pièce qui permet la production de caractéristiques spécifiques.
Le fraisage en groupe consiste à utiliser plusieurs fraises montées sur le même arbre pour couper plusieurs surfaces simultanément. Il est utilisé pour produire des formes complexes en une seule configuration.
Outre ces opérations de fraisage CNC, il existe également d'autres types qui incluent les opérations de fraisage de glissières et de rainures.
Explorons maintenant les principales caractéristiques de la fraiseuse CNC.
C'est le cœur d'une fraiseuse CNC. Il interprète le programme d'usinage et contrôle ses opérations, garantissant des mouvements d'axes, de broche et d'avance précis et précis.
C'est une autre caractéristique fondamentale d'une fraiseuse CNC. Les axes X, Y et Z permettent de déplacer l'outil de coupe en plusieursdirections, permettant la création de formes et de contours complexes.
Une broche puissante et polyvalente à vitesse et couple réglables permet un enlèvement de matière efficace et la possibilité de travailler avec divers outils de coupe. Un système d'outillage robuste et efficace, comprenant un changeur d'outils automatique, améliore la productivité en permettant des changements d'outils rapides pendant les opérations d'usinage.
Il fournit une interface pour interagir avec la fraiseuse CNC. Un panneau de commande intuitif et convivial avec des boutons clairement étiquetés, des commutateurs et un écran d'affichage facilite la programmation, la surveillance et le réglage des processus d'usinage.
Efficace liquide de refroidissement et les systèmes de gestion des copeaux sont des caractéristiques essentielles des fraiseuses CNC. Les systèmes de refroidissement appliquent un liquide de refroidissement ou une lubrification à l'outil de coupe et à la pièce, dissipant la chaleur, réduisant la friction et améliorant la durée de vie de l'outil et la finition de surface. Les systèmes de gestion des copeaux, tels que les convoyeurs à copeaux ou les vis sans fin, éliminent efficacement les copeaux de la zone d'usinage, empêchant l'accumulation de copeaux et garantissant un usinage ininterrompu.
 | 1. Une boîte à broches brevetée de machine à graver et à fraiser Il y a un trou étagé à l'intérieur de la boîte à broche ; la broche électrique est installée dans le trou étagé et une bride est utilisée pour fixer le boîtier de la broche 2. Table de travail La structure de la boîte et la vis à billes sont formées d'un seul tenant. 3. Échelles linéaires optiques Échelles linéaires optiques Heidenhain, Fagor en option avec une précision inférieure à ± 5 µm 4. Base Structure de boîtier mural multicouche, extractions de copeaux arrière 5. Une structure de nervure triangulaire de colonne de pont Le modèle d'utilité de la structure nervurée triangulaire du pont de porte améliore la rigidité dynamique et statique de la machine-outil et améliore la précision de traitement. 6. Broche BBT40 à entraînement direct en option 7. Configuration de la mise à niveau Magasin d'outils à carrousel servo standard ; Broche moteur HSK-E40 ; paquet de protection en graphite ; sonde d'outil laser; système de collecteur de brouillard d'huile, et plus encore 8. Précision stable Les échelles linéaires optiques en boucle fermée avec une précision de positionnement élevée peuvent supprimer efficacement l'erreur de positionnement causée par l'extension thermique de la vis à billes en plomb. 9. Stabilité du système Équipé du système Siemens 828D. |
Comme les fraiseuses CNC sont polyvalentes, elles ont diverses applications dans diverses industries. Quelques applications courantes incluent :
Les fraiseuses CNC sont utilisées pour usiner divers matériaux tels que les métaux, les plastiques et les composites, permettant la production de formes et de pièces complexes. Ils sont largement utilisés dans les industries manufacturières pour la production de pièces et de composants de précision.
Les machines CNC ont de nombreuses applications dans l'industrie aéronautique car elles fabriquent des composants critiques tels que des aubes de turbine, des structures d'avion et des équipements polyvalents tout en maintenant la sécurité et une haute précision.
Les industries automobiles utilisent des fraiseuses pour produire des composants de moteur, des pièces de transmission, des composants de châssis et des pièces de garniture intérieure et extérieure. Ils permettent une production efficace et de haute qualité de pièces automobiles complexes.
Les fraiseuses CNC sont utilisées dans l'industrie électronique pour la fabrication de cartes de circuits imprimés, de composants de boîtier, de connecteurs et d'autres pièces électroniques. Ils offrent des capacités d'usinage précises pour créer des conceptions et des motifs complexes sur des cartes de circuits imprimés et d'autres composants électroniques.
Comme la précision et l'exactitude sont cruciales dans l'industrie médicale, il en va de même pour les fraiseuses CNC. Ils sont utilisés pour fabriquer des instruments chirurgicaux, des composants dentaires et des pièces de dispositifs médicaux.
Dans les processus de prototypage ou de fabrication rapide où des pièces fonctionnelles sont nécessaires rapidement, les fraiseuses CNC sont utilisées car elles offrent des délais d'exécution rapides, des itérations efficaces et des productions rentables.
Les fraiseuses CNC fabriquent des outils et des matrices pour produire des matrices, des moules et des montages. Des processus d'usinage précis permettent des processus de production précis et reproductibles.
Les fraiseuses CNC sont utilisées pour créer des conceptions complexes et détaillées sur des métaux précieux. Ils permettent une découpe et un façonnage précis des pièces au niveau commercial.
Les fraiseuses sont extrêmement utiles pour enseigner et mener des recherches en ingénierie, en fabrication et en science des matériaux, car elles offrent une formation pratique à la fabrication de pièces innovantes.
Cet article couvre la vue d'ensemble et les bases des fraiseuses CNC. Ils sont couramment utilisés pour percer et découper des formes dans un matériau solide et dur.
En outre, il couvre également le fonctionnement et le fonctionnement d'une fraiseuse CNC. Son principe de fonctionnement a été expliqué en détail ci-dessus.
Que ce soit l'industrie automobile ou tout autre département nécessitant des pièces précises et précises à moindre coût avecdélai d'exécution rapide, les machines CNC sont le meilleur choix !
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A quoi servent les fraiseuses CNC ?
Les fraiseuses CNC sont largement utilisées dans les domaines médical, automobile, aérospatial, de la joaillerie et de la fabrication de matrices.
Quels sont les avantages d'utiliser une fraiseuse CNC ?
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