Votre pièce tient peut-être sur la table, mais y a-t-il suffisamment d'espace pour le montage et le mouvement de l'outil ? Une broche à grande vitesse peut sembler attrayante, mais fournira-t-elle un couple suffisant pour la coupe d'acier épais ? Et vos pièces ont-elles réellement besoin d'un 4e ou d'un 5e axe, ou un système bien configuré suffirait-il ? machine à 3 axes être plus efficace ?
Voici les questions importantes à se poser avant de comparer les modèles de machines.
La meilleure méthode de choix consiste à procéder à rebours à partir des pièces. Commencez par la taille de la pièce, son matériau, ses caractéristiques d'usinage, la force de coupe, la tolérance et le volume de production, puis adaptez ces exigences à la course de la machine, à la broche, à la rigidité, à la configuration des axes et aux systèmes de support.
Ce guide vous montrera comment effectuer cette sélection étape par étape.
Avant de comparer la vitesse de broche, la course de la machine ou les options de contrôleur, commencez par la pièce que vous devez réellement fabriquer.
Prenez l'un de vos dessins techniques habituels et posez-vous quelques questions essentielles : Quelles sont les dimensions de la pièce ? De quel matériau est-elle faite ? Combien de faces doivent être usinées ? Quelle quantité de matière doit être enlevée ? Quelles tolérances sont les plus importantes ? Et combien de pièces prévoyez-vous de produire ?
Ces réponses vous permettront de déterminer rapidement la machine dont vous avez besoin.
Exigence relative aux pièces | Ce que cela affecte |
Dimensions de la pièce | Déplacements X, Y, Z et dimensions de la table |
Poids de la pièce et du dispositif | capacité de charge de la table |
Matériel | Couple de broche, vitesse et rigidité de la machine |
Caractéristiques d'usinage | Exigence relative à 3, 4 ou 5 axes |
enlèvement de matière | Puissance de coupe et rigidité structurelle |
quantité d'outils | capacité du magasin d'outils |
Tolérance | besoins en matière de stabilité et d'inspection des machines |
Volume de production | Vitesse, automatisation et productivité |
Par exemple, deux pièces peuvent avoir des dimensions presque identiques mais nécessiter des machines très différentes.
Un boîtier en aluminium comportant de nombreux trous et cavités peut bénéficier d'une vitesse de broche et d'avances plus élevées. Un moule en acier de mêmes dimensions peut nécessiter un couple, une rigidité et une stabilité de coupe supérieurs.
Ne vous arrêtez donc pas à la question :
« Cette machine peut-elle accueillir ma pièce ? »
Demandez également :
« Cette machine peut-elle traiter ma pièce efficacement dans les conditions de découpe réelles ? »
Une fois ces exigences de base concernant les pièces clairement définies, vous pouvez commencer à les adapter à la course de la machine, à la capacité de la table, aux performances de la broche, à la rigidité et à la configuration des axes.
Une fois que vous connaissez la taille de votre pièce, l'étape suivante consiste à vous assurer que la machine dispose d'un espace d'usinage utilisable suffisant.
Ne faites pas correspondre la course de la machine uniquement aux dimensions de la pièce.
Une pièce de 900 mm de long ne signifie pas automatiquement qu'une course de 900 mm sur l'axe X est suffisante. Il faut également prévoir l'espace nécessaire pour le montage, les brides, l'approche de l'outil et les déplacements en toute sécurité autour de la pièce.
Une façon plus pratique d'y penser est la suivante :
Dimensions de la pièce + Fixation + Espace de serrage + Accès à l'outil = Encombrement d'usinage requis
Lors de la comparaison machines CNC verticales, vérifiez ensemble ces spécifications :
Spécifications de la machine | Ce que vous devez vérifier |
Voyage X/Y/Z | L'outil peut-il atteindre toutes les zones d'usinage requises ? |
Taille du tableau | La pièce et le dispositif de fixation peuvent-ils être montés en toute sécurité ? |
Chargement de la table | Peut-il supporter la pièce, le dispositif de fixation et les accessoires ? |
Distance broche-table | Y a-t-il suffisamment d'espace pour les pièces hautes et les outils longs ? |
La charge de la table est particulièrement facile à négliger. La machine ne supporte pas seulement la pièce à usiner. Les dispositifs de fixation, les étaux, les plateaux rotatifs et les montages multi-pièces ajoutent tous du poids.
Il en va de même pour la capacité de l'axe Z. Un dispositif de fixation haut, un outil long ou une table rotative peuvent rapidement réduire l'espace vertical utilisable.
Avant de choisir la taille de votre machine, posez-vous les questions suivantes :
La pièce peut-elle tenir sur la table, être correctement fixée, tout en laissant suffisamment de place pour que l'outil puisse effectuer toutes les opérations ?
Choisissez une capacité suffisante pour votre production normale et une croissance future raisonnable, mais évitez de surdimensionner la machine simplement parce qu'une course plus longue semble plus sûre.
Une pièce de même dimension peut nécessiter une machine très différente selon le matériau et la force de coupe. Avant de choisir la structure de la machine, il est important de réfléchir à la force de coupe que votre processus générera.
Pour l'usinage de l'aluminium, des composants courants et des aciers légers, la vitesse et la réactivité sont souvent plus importantes.
Vous pouvez prioriser :
Pour ces travaux, une structure de machine extrêmement lourde n'est généralement pas nécessaire.
L'acier, la fonte, les bases de moules et l'enlèvement important de matière imposent des contraintes beaucoup plus élevées à la machine.
Dans ces cas, portez une attention particulière à :
Les fraises de grande taille, les passes profondes et l'ébauche continue augmentent toutes le besoin de rigidité.
La vitesse de rotation de la broche doit être adaptée à l'usinage de vos pièces. Un régime plus élevé est utile pour certaines opérations, mais n'implique pas automatiquement de meilleures performances.
Une vitesse de broche plus élevée est plus utile lors de l'usinage :
Si la plupart de votre travail implique de petits outils et des coupes légères, la vitesse de broche peut avoir un effet direct sur le temps de cycle et la finition de surface.
Pour l'acier, la fonte, les grandes fraises ou l'ébauche importante, Le couple devient plus important que le régime maximal..
Un couple plus élevé contribue à maintenir une coupe stable lors de l'utilisation :
Une broche de 15 000 tr/min n’est pas toujours un meilleur choix qu’une broche de 10 000 tr/min si vos pièces nécessitent principalement une découpe importante.
L'interface et la taille de l'outil doivent également correspondre à vos conditions d'usinage.
Pour l'usinage général, une interface outil plus petite peut suffire. Pour des opérations de coupe plus lourdes ou des outils plus grands, une interface plus rigide est nécessaire. interface d'outil peut offrir un meilleur soutien et une meilleure stabilité de coupe.
La clé est simple :
Choisissez la broche en fonction de votre matériau, de la taille de votre outil et de la force de coupe, et non en fonction du chiffre le plus élevé indiqué sur la fiche technique.
Le nombre d'axes nécessaires dépend principalement du nombre de faces et d'angles à usiner.
L'ajout d'axes permet de réduire le nombre de réglages, mais augmente également le coût de la machine et la complexité de la programmation. L'objectif est d'utiliser uniquement les capacités dont vos pièces ont réellement besoin.
Une machine CNC verticale à 3 axes est généralement suffisante lorsque la plupart des caractéristiques sont accessibles par le haut ou par un simple repositionnement.
Les pièces typiques comprennent :
Si vous pouvez réaliser vos pièces efficacement en une ou deux configurations, une machine à 3 axes est souvent le choix le plus pratique.
Un quatrième axe est utile lorsque la pièce présente des caractéristiques sur plusieurs côtés.
Cela peut contribuer à réduire les repositionnements manuels lors de l'usinage :
Le principal avantage ne réside pas simplement dans « un axe supplémentaire », mais Moins de réglages et une meilleure continuité d'usinage.
Usinage 5 axes devient plus utile lorsque la pièce contient :
Avant de choisir un système à 5 axes, posez-vous une question :
Les axes supplémentaires peuvent-ils réduire considérablement les temps de réglage ou faciliter l'usinage de formes complexes ?
Sinon, une solution à 3 ou 4 axes pourrait s'avérer plus rentable pour vos pièces.
Une fois que la taille de la machine, sa rigidité, sa broche et la configuration de ses axes sont clairement définies, examinez les systèmes de support dont votre processus a réellement besoin.
Commencez par le nombre d'outils nécessaires à la réalisation d'une pièce type.
Si votre processus utilise des fraises à surfacer, des forets, des tarauds, des outils d'alésage et des outils de finition dans une seule configuration, un magasin d'outils plus grand peut réduire les changements d'outils manuels et les interruptions.
Pour les pièces simples, cependant, les positions d'outils supplémentaires peuvent n'apporter que peu de valeur ajoutée.
L'usinage intensif, le perçage profond et la production en grande série génèrent davantage de chaleur et de copeaux.
Selon votre processus, vous pourriez avoir besoin de :
Une bonne gestion des copeaux et du liquide de refroidissement permet de maintenir une coupe stable et de réduire les arrêts machine inutiles.
Des options telles que les palpeurs de pièces, les régleurs d'outils, les tables rotatives et le chargement automatique peuvent améliorer l'efficacité, notamment dans la production par lots.
Mais chaque option doit résoudre un problème réel.
Posez-vous la question :
Cette configuration permettra-t-elle de réduire le temps de préparation, d'améliorer le contrôle des processus ou de raccourcir le cycle de production ?
Si la réponse est non, vous n'en aurez peut-être pas besoin.
Une fois que vous connaissez la taille de votre pièce, son matériau, la force de coupe et vos besoins de production, vous pouvez affiner votre choix parmi la série YANGSEN VMC beaucoup plus rapidement.
Utilisez votre principal besoin en usinage comme point de départ :
Vos besoins en usinage | Direction des machines YANGSEN | Pièces typiques |
Usinage de précision général | Série YSV | Pièces automobiles, vannes, composants généraux |
Coupe à rigidité supérieure | Série YSL | Moules, matériaux plus durs, découpe plus lourde |
De nombreux outils ou de multiples processus | YSV Dual-ATC | Bases de moules, pièces complexes, composants multi-processus |
Production spécialisée ou par lots | Série spéciale YS | Pièces dédiées et production en grande série |
Le guide de sélection actuel des VMC de YANGSEN suit la même logique de base : YSV est positionné pour la précision générale et l’usinage efficace, YSL pour une plus grande stabilité de coupe, les configurations Dual-ATC pour une capacité d’outils plus élevée et la série spéciale YS pour des exigences de production spécifiques.
Vous n'avez pas besoin de choisir vous-même le modèle exact.
Préparez ces informations de base :
Comparez ensuite ces exigences avec les déplacements et la configuration disponibles de la machine.
Vous avez déjà un dessin de la pièce ? Veuillez nous communiquer vos exigences d'usinage. Les ingénieurs de YANGSEN pourront vous aider à déterminer la série de centres d'usinage verticaux (VMC) et la taille de machine les mieux adaptées, au lieu de vous baser uniquement sur les références.
Q : De combien la course de la machine doit-elle être supérieure à celle de ma pièce ?
A : Ne limitez pas la course à la seule dimension de la pièce. Il faut également prévoir l'espace nécessaire aux dispositifs de fixation, aux brides, à l'accès aux outils et à la sécurité des mouvements d'axes. Vérifiez l'ensemble du domaine d'usinage plutôt que d'ajouter un pourcentage fixe à la dimension de la pièce.
Q : Comment savoir si ma pièce nécessite un VMC haute rigidité ?
A : Analysez la force de coupe. Si votre procédé implique la coupe d'acier épais, l'ébauche profonde, l'utilisation de fraises de grand diamètre ou un enlèvement de matière important, la rigidité devient primordiale. Pour l'aluminium et l'usinage général plus léger, la vitesse et la réactivité des axes peuvent être plus importantes.
Q : Une vitesse de broche plus élevée est-elle toujours préférable ?
R : Non. Un régime de rotation élevé est utile pour les petits outils, l'aluminium et la finition à grande vitesse. Pour les usinages intensifs d'acier ou de fonte, le couple et la puissance de la broche seront plus adaptés. Choisissez la broche en fonction de votre processus de coupe habituel.
Q : Dois-je choisir une machine à 3 axes, à 4 axes ou à 5 axes ?
A : Déterminez le nombre de faces et d'angles à usiner. Une machine 3 axes suffit généralement pour les pièces simples. Un 4e axe permet de réduire les repositionnements pour les pièces à plusieurs faces, tandis que l'usinage 5 axes est plus adapté aux angles complexes et aux accès difficiles aux outils.
Q : Quelles informations dois-je fournir lorsque je demande une recommandation de machine ?
A : Préparez les informations suivantes :
Plus les informations relatives aux pièces sont complètes, plus il est facile de recommander la taille et la configuration de machine appropriées.
Q : Puis-je envoyer le dessin de ma pièce avant de choisir une machine YANGSEN ?
R : Oui. En fait, c'est souvent le meilleur point de départ. Votre dessin permet à l'équipe d'ingénierie d'évaluer la course de la machine, la capacité de la table, les exigences de la broche, la rigidité, la configuration des axes et les systèmes optionnels en fonction de la pièce réelle, et non pas uniquement par référence.
Une machine adaptée ne doit pas seulement être capable d'usiner la pièce. Elle doit également le faire de manière efficace, fiable et sans configuration inutile.
Si vous disposez déjà d'un dessin de pièce, d'informations sur les matériaux et des exigences d'usinage, vous pouvez les utiliser comme base pour la sélection de la machine.
Pour la sélection des machines YANGSEN, vous pouvez envoyer les détails de votre pièce à notre équipe d'ingénieurs afin de déterminer la configuration de machine CNC verticale la mieux adaptée à votre application.
Contactez CNC Yangsen pour trouver la solution d'usinage CNC adaptée à vos besoins de production.
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