Pièces usinées CNC

  Type de matériau Les fabricants et les ingénieurs doivent prendre attentivement divers facteurs lors de la sélection des méthodes de traitement de surface les plus appropriées pour Pièces usinées CNC. Dans cet article, nous nous plongerons dans les facteurs clés qui devraient être pris en compte pour garantir des résultats optimaux dans le traitement de la surface. Le choix du matériau est un facteur fondamental des décisions de traitement de surface. L'usinage CNC peut être appliqué à une large gamme de matériaux, y compris les métaux (comme Aluminium, acier et titane), plastiques, composites, Et plus. Chaque matériau a des propriétés uniques qui influencent la sélection des techniques de traitement de surface. Par exemple, les métaux peuvent nécessiter différents processus que les plastiques ou les composites en raison de différences de dureté, de conductivité et de réactivité chimique. Certains matériaux, comme acier inoxydable ou acier à outils durci, peut être plus difficile à traiter en raison de leur dureté. Dans de tels cas, des méthodes abrasives comme broyage ou perfectionnement peut être nécessaire pour atteindre la finition de surface souhaitée. D'un autre côté, les matériaux plus doux peuvent être mieux adaptés aux traitements chimiques ou à l'électroples. Conception de pièces et géométrie La géométrie et la conception de la partie usinée sont des considérations cruciales lors du choix des méthodes de traitement de la surface. Les pièces avec des formes complexes, des tolérances serrées ou des caractéristiques complexes peuvent nécessiter des approches spécialisées. Par exemple, les pièces avec des canaux internes profonds ou des modèles complexes peuvent être difficiles à accéder à certains outils de traitement. De plus, la taille et la forme de la pièce peuvent influencer la faisabilité de différentes techniques de traitement. De grandes surfaces plates pourraient bénéficier de processus abrasifs comme ponçage ou fraisage, tandis que de petites fonctionnalités détaillées pourraient nécessiter des méthodes plus précises telles que gravure chimique ou gravure laser. Exigences de finition de surface La finition de surface est un facteur critique qui affecte directement l'apparence, les performances et la fonctionnalité des pièces usinées CNC. La finition de surface requise peut varier considérablement en fonction de l'application prévue. Les paramètres de finition de surface communs comprennent la rugosité (RA), la texture de surface et le brillant. Pour les pièces qui nécessitent une finition lisse et en forme de miroir, des processus de polissage ou de polissage peuvent être nécessaires. Alternativement, si une texture ou un motif spécifique est souhaité, des techniques comme la gravure, le dynamitage des perles ou le tumblage des supports abrasifs peuvent être utilisés. Le choix de la finition de surface devrait s'aligner sur l'objectif prévu de la pièce, que ce soit pour l'attrait esthétique ou les exigences fonctionnelles telles que une frottement réduit ou une adhésion améliorée.                    

La qualité de surface est un indicateur clé pour mesurer la précision des pièces usinées CNC. Elle implique trois aspects : la rugosité (irrégularités microscopiques), l'ondulation (irrégularités périodiques macroscopiques) et la texture (direction de la trajectoire de l'outil d'usinage). I. Types de traitement de surface (comment y parvenir) Différentes opérations et stratégies de traitement permettent d'obtenir différents finis de surface. Les finitions suivantes sont classées, du plus grossier au plus fin.Description de la rugosité typique réalisable (Ra) des types de traitement et des scénarios applicablesL'ébauche de 12,5 μm à 3,2 μm utilise une profondeur de coupe importante et une avance élevée pour éliminer rapidement la matière, laissant des marques d'outil visibles et un état de surface médiocre. Lors du formage initial des pièces, des surépaisseurs d'usinage sont réservées aux surfaces non critiques.La semi-finition (3,2 μm - 1,6 μm) permet de préparer la finition, d'éliminer les traces d'ébauche et de garantir une surépaisseur adéquate pour la finition. Elle permet également l'usinage final de la plupart des surfaces non jointives, des surfaces d'installation, etc.La finition conventionnelle de 1,6 μm à 0,8 μm se caractérise par une faible profondeur de coupe, une faible avance et une vitesse de rotation élevée. Les marques de couteau sont visibles à l'œil nu, mais lisses au toucher. Les exigences de précision les plus courantes concernent les surfaces de contact statiques, les surfaces d'étanchéité, les paliers, etc.La finition de haute précision de 0,8 μm à 0,4 μm nécessite des paramètres optimisés, des outils de coupe tranchants, des machines-outils à haute rigidité et un refroidissement efficace. La surface est extrêmement lisse. Surfaces de contact dynamiques, parois de vérins hydrauliques et surfaces de support de charges élevées.La superfinition de 0,4 μm à 0,1 μm nécessite l'utilisation d'outils diamantés monocristallins, une précision d'usinage extrêmement élevée et un environnement stable (température constante). Composants optiques, surfaces d'instruments de précision, usinage de plaquettes de silicium.Polissage/meulage manuel < 0,1 μm : Éliminer les traces de couteau à la main ou par des moyens mécaniques tels que du papier de verre ou une pierre à huile pour obtenir un effet miroir. Pièces d'apparence, cavités de moules, surfaces d'aliments et d'équipements médicaux.Ii. Symboles, graphiques et annotations (comment les spécifier) Les ingénieurs spécifient clairement les exigences sur le dessin à l'aide de symboles de rugosité de surface. 1. Symboles de base Explication de la signification des symboles√ Les symboles de base indiquent que la surface peut être obtenue par n’importe quel processus et n’ont pas de sens à utiliser seuls.Youdaoplaceholder0 est le terme le plus couramment utilisé pour l'enlèvement de matière. Il indique que la surface est obtenue par enlèvement de matière par des procédés tels que le fraisage, le tournage et le perçage.« Le non-enlèvement de matière fait référence aux surfaces formées par moulage, forgeage, laminage, etc., qui ne nécessitent pas de traitement. » 2. Annotation complète (en prenant comme exemple la suppression des symboles matériels) : ` ` `[a] - Paramètres et valeurs de rugosité (tels que Ra 0,8)[b] - Méthodes de traitement (telles que le « fraisage »)[c] - Symboles de direction de texture (tels que « =")[d] - Surépaisseur d'usinage (par exemple 0,3 mm)[e] - Longueur d'échantillonnage (par exemple 0,8 mm) 3. Exemples d’annotations courantes : · ⌝ Ra 1,6 : la forme la plus courante. Elle indique que la rugosité de surface maximale Ra est de 1,6 µm selon la méthode d'enlèvement de matière.· ⌝ Ra max 3,2 : la valeur Ra ​​ne doit pas dépasser 3,2 μm.· ⌝ Ra 0,8 / Rz 3,2 : les valeurs Ra et Rz sont toutes deux spécifiées.· ⌝ Rz 10 N8 : marqué « N grade », N8 correspond à Rz 10μm. 4. Symbole de direction de la texture de surface : La direction de la texture est cruciale pour l'étanchéité et la coordination des mouvements. Ce symbole est indiqué sur la ligne d'extension. Schéma de la signification du symboleLa direction du parcours de l'outil du plan de projection parallèle à la vue est parallèle à la limite du plan sur lequel il se trouvePerpendiculairement au plan de projection de la vue, la direction du parcours de l'outil est perpendiculaire à la limite du plan où il se trouveLe chemin de l'outil de texture X-cross est en forme de croix (comme un fraisage d'avant en arrière)M multidirectionnel sans direction dominante (comme le fraisage ponctuel)Les cercles concentriques approximatifs C sont produits en tournantLe rayonnement approximatif R est produit par tournage ou fraisage de la face d'extrémité.III. Test de rugosité de surface (comment vérifier) Une fois le traitement terminé, des instruments professionnels doivent être utilisés pour une mesure objective afin de vérifier s'il répond aux exigences des dessins. 1. Profilomètre de contact (méthode de traçage d'aiguille) Principe : Il s’agit de la méthode la plus classique et la plus fiable. Une sonde diamantée extrêmement pointue (d’un rayon de pointe d’environ 2 µm) glisse doucement sur la surface de la pièce. Le déplacement vertical est converti en signal électrique, qui est ensuite amplifié et calculé pour obtenir des paramètres tels que Ra et Rz.· Equipement : Instrument de mesure de la rugosité de surface.· Avantages : Mesure précise, conformité aux normes nationales et capacité à mesurer diverses formes complexes.· Inconvénients : Il s’agit d’une mesure de contact, qui peut rayer des matériaux extrêmement mous et dont la vitesse de mesure est relativement lente. 2. Profileur optique sans contact · Principe : En utilisant des techniques telles que l'interférence lumineuse, la microscopie confocale ou la diffusion de la lumière blanche, une topographie de surface 3D est construite en analysant la réflexion de la lumière sur la surface, calculant ainsi la rugosité.· Avantages : Vitesse rapide, pas de rayures sur les pièces et capacité à mesurer des matériaux extrêmement mous.· Inconvénients : Sensible aux caractéristiques réfléchissantes de la surface (difficile de mesurer les matériaux transparents et hautement réfléchissants), et l'équipement est généralement plus cher. 3. Comparer des blocs d'échantillons (méthode rapide et pratique) Principe : Un ensemble de blocs échantillons standard dont les valeurs Ra sont connues est utilisé. Par perception tactile et comparaison visuelle, la surface à mesurer est comparée aux blocs échantillons afin d'estimer la plage de rugosité approximative.· Avantages : Coût extrêmement faible, rapide et pratique, adapté aux sites d'atelier.Inconvénients : Très subjectif et peu précis. Il ne peut servir qu'à une estimation approximative et à un jugement préliminaire, et ne peut servir de base à une acceptation définitive. Processus de mesure suggéré 1. Analyse du dessin : Identifier clairement les paramètres à mesurer (tels que Ra) et leurs valeurs théoriques.2. Nettoyez la surface : assurez-vous que la zone testée est exempte de taches d’huile, de poussière et de bavures.3. Méthode de sélection :· Vérification rapide en ligne → Utiliser des blocs de comparaison.· Contrôle qualité final → Utiliser un profilomètre à contact.Pour les pièces à finition souple ou miroir, pensez à la mesure optique sans contact.4. Effectuer des mesures : Prendre la moyenne de plusieurs mesures à différentes positions sur la surface pour garantir la représentativité des résultats.5. Enregistrement et jugement : Enregistrez les valeurs mesurées et comparez-les aux exigences des dessins pour porter un jugement de qualification ou de non-qualification. Ce n'est qu'en combinant la technologie de traitement appropriée, un marquage de dessin clair et une vérification scientifique des mesures que la qualité de surface des pièces CNC peut être entièrement contrôlée.