Comment gérer le broutage lors de l'usinage CNC de pièces ?

Le brouillage lors de l'usinage CNC de pièces est un problème courant et gênant qui peut affecter considérablement la qualité des pièces usinées, la durée de vie des outils et l'efficacité de l'usinage. En tant que fournisseur de pièces d'usinage CNC, j'ai rencontré ce problème à plusieurs reprises et j'ai acquis des informations précieuses sur la manière de le résoudre. Dans ce blog, je partagerai quelques stratégies efficaces pour lutter contre le bavardage dans l'usinage CNC.

Comprendre le bavardage dans l'usinage CNC

Avant d’aborder les solutions, il est essentiel de comprendre ce qu’est le bavardage. Le bavardage dans l'usinage CNC fait référence à la vibration auto-excitée qui se produit entre l'outil de coupe et la pièce pendant le processus d'usinage. Cette vibration peut provoquer une coupe inégale, un mauvais état de surface, des imprécisions dimensionnelles et même une usure prématurée des outils.

Il existe deux principaux types de bavardage : le bavardage forcé et le bavardage auto-excité. Le broutage forcé est généralement causé par des facteurs externes tels que des composants rotatifs déséquilibrés, des fixations mal alignées ou des réglages inappropriés de la machine. Le bavardage auto-excité, en revanche, est le résultat de l'interaction entre le processus de coupe et les caractéristiques dynamiques du système machine-outil-pièce.

Causes du bavardage

1. Causes liées à l'outil
   • Géométrie de l'outil: Une géométrie d'outil inappropriée, telle qu'un angle de coupe important ou un petit angle de dépouille, peut augmenter la force de coupe et entraîner des vibrations. Par exemple, si l'angle de coupe est trop grand, l'outil risque de ne pas être en mesure de résister correctement aux forces de coupe, ce qui le fera vibrer.
   • Usure des outils: Au fur et à mesure qu'un outil s'use, son tranchant s'émousse, ce qui augmente la force de coupe et peut déclencher des vibrations. Un outil usé peut également présenter des irrégularités à sa surface, ce qui peut encore exacerber les vibrations.
   • Porte-à-faux d'outil: Un long porte-à-faux de l'outil réduit la rigidité de l'outil, le rendant plus sujet aux vibrations. Lorsque l'outil est trop éloigné du porte-outil, il agit comme une poutre en porte-à-faux, et même de petites forces de coupe peuvent provoquer des déviations et des vibrations importantes.
2. Pièce à usiner - causes liées
   • Propriétés du matériau de la pièce: Certains matériaux, tels que les alliages à haute résistance ou les matériaux à structures inhomogènes, sont plus difficiles à usiner et sont plus susceptibles de provoquer des vibrations. Par exemple, les matériaux très durs nécessitent des forces de coupe plus élevées, ce qui peut augmenter le risque de vibration.
   • Fixation de la pièce: Un montage inapproprié de la pièce peut entraîner des vibrations. Si la pièce n'est pas fermement serrée, elle peut bouger pendant le processus d'usinage, provoquant une coupe inégale et des vibrations. De plus, un accessoire à faible rigidité peut également transmettre des vibrations de la machine à la pièce.
3. Causes liées à la machine
   • Rigidité des machines-outils: Une machine-outil à faible rigidité est plus susceptible de subir des vibrations. Les composants structurels de la machine, tels que le banc, la colonne et la broche, doivent être suffisamment rigides pour résister aux forces de coupe sans déformation significative.
   • Vitesse de broche et avance: Des réglages incorrects de la vitesse de broche et de l'avance peuvent provoquer des vibrations. Si la vitesse de broche est trop élevée ou la vitesse d'avance est trop faible, le processus de coupe peut devenir instable, entraînant des vibrations.

Stratégies pour gérer le bavardage

1. Optimisation des outils
   • Sélectionnez le bon outil: Choisissez un outil avec une géométrie et un revêtement appropriés pour l'opération d'usinage spécifique et le matériau de la pièce à usiner. Par exemple, pour l'usinage des alliages d'aluminium, un outil avec un angle de coupe élevé et un revêtement lisse peut réduire la force de coupe et empêcher le broutage. Vous pouvez explorer notrePlaque en aluminium usinée CNC, support en aluminium d'usinage CNC, adaptateur en aluminium, support en aluminiumproduits usinés avec des outils de haute qualité pour garantir une excellente finition de surface.
   • Réduire le porte-à-faux de l'outil: Minimisez autant que possible le porte-à-faux de l'outil. Utilisez un outil plus court ou un porte-outil doté d'un meilleur mécanisme de serrage pour augmenter la rigidité de l'outil. Cela peut réduire considérablement les vibrations pendant le processus d'usinage.
   • Inspection et remplacement réguliers des outils: Inspectez régulièrement l'usure des outils et remplacez-les si nécessaire. Un outil tranchant peut couper plus efficacement et avec moins de vibrations qu'un outil usé.
2. Manutention des pièces
   • Améliorer le montage de la pièce: Assurez-vous que la pièce à travailler est fermement et précisément serrée à l'aide d'un dispositif de fixation à haute rigidité. Vous pouvez utiliser des structures de support supplémentaires ou des fixations avec des forces de serrage réglables pour empêcher le mouvement de la pièce pendant l'usinage.
   • Pré-usiner la pièce: Pour les pièces aux géométries complexes ou aux structures inhomogènes, les opérations de pré - usinage telles que l'ébauche peuvent aider à éliminer les irrégularités de surface et à réduire les efforts de coupe lors de l'opération de finition, minimisant ainsi le risque de broutage.
3. Réglage des paramètres de la machine
   • Optimiser la vitesse de broche et l'avance: Utilisez les données de coupe fournies par le fabricant de l'outil comme point de départ, puis ajustez la vitesse de broche et l'avance en fonction des conditions d'usinage réelles. Vous pouvez utiliser des méthodes d'essais et d'erreurs ou un logiciel de simulation d'usinage avancé pour trouver les paramètres optimaux. Par exemple, augmenter l'avance tout en réduisant la vitesse de broche peut parfois stabiliser le processus de coupe et réduire les vibrations.
   • Réduire la profondeur de coupe: Diminuer la profondeur de coupe peut réduire la force de coupe et le risque de broutage. Cependant, cela peut nécessiter plusieurs passes pour atteindre la profondeur d'usinage souhaitée, ce qui peut augmenter le temps d'usinage.
4. Contrôle de l'amortissement et des vibrations
   • Utiliser des dispositifs amortisseurs: Installer des dispositifs amortisseurs sur la machine-outil ou le porte-outil pour absorber les vibrations. Par exemple, certains porte-outils sont équipés de mécanismes d’amortissement internes permettant de réduire l’amplitude des vibrations.
   • Optimiser l'agencement de la machine: Assurez-vous que la machine est installée sur une fondation stable et qu'il n'y a pas d'interférence d'autres équipements ou de vibrations dans l'environnement. Une machine bien équilibrée et correctement installée peut fonctionner plus facilement et avec moins de bruit.

Études de cas

Jetons un coup d'œil à un exemple réel de la façon dont nous avons géré le broutage dans l'usinage CNC. Un client nous a contacté pour usiner un support complexe en aluminium. Lors des premiers tests d'usinage, nous avons constaté des vibrations importantes, qui ont conduit à un mauvais état de surface et à des imprécisions dimensionnelles.

Nous avons d’abord analysé les causes du bavardage. Nous avons constaté que le porte-à-faux de l'outil était trop long et que la vitesse de broche était trop élevée pour l'avance donnée. Nous avons remplacé l'outil par un outil plus court et ajusté la vitesse de broche et l'avance selon les recommandations du fabricant de l'outil. De plus, nous avons amélioré le support de la pièce pour garantir une meilleure stabilité.

Après ces ajustements, le broutage a été considérablement réduit et la finition de surface du support usiné s'est considérablement améliorée. La précision dimensionnelle répondait également aux exigences du client et nous avons pu livrer les pièces à temps.

Conclusion

Le bavardage dans l'usinage CNC de pièces est un problème complexe qui nécessite une approche globale pour être résolu. En comprenant les causes du broutage et en mettant en œuvre les stratégies appropriées, telles que l'optimisation des outils, l'amélioration de la manipulation des pièces, l'ajustement des paramètres de la machine et le contrôle des vibrations, nous pouvons réduire efficacement le broutage et améliorer la qualité des pièces usinées.

En tant que fournisseur de pièces d'usinage CNC, nous nous engageons à fournir des produits et services de haute qualité. Si vous rencontrez des problèmes de broutage dans vos opérations d'usinage CNC ou si vous êtes intéressé par notrePlaque en aluminium usinée CNC, support en aluminium d'usinage CNC, adaptateur en aluminium, support en aluminiumproduits, ou besoinService de perçage de micro-trous, de perçage de petits trous, de perçage de petits trous de précision, n'hésitez pas à nous contacter pour des achats et d'autres discussions. Nous pensons qu’avec notre expertise et notre expérience, nous pouvons vous aider à résoudre vos problèmes d’usinage et à atteindre vos objectifs de production.

Références

• Altintas, Y. (2000). Automatisation de la fabrication : mécanique de coupe des métaux, vibrations des machines-outils et conception CNC. La Presse de l'Universite de Cambridge.
• Stephenson, DA et Agapiou, JS (2006). Théorie et pratique de la découpe des métaux. Presse CRC.