6 Considérations pour les pièces tournées CNC
Complex machined parts are our bread and butter at Janee Precision, so we’ve built up a robust lathe department equipped with conventional and Swiss style machines to deliver high-precision CNC turned parts fast. Most of our machines are multi-channel which allows us to do work on the main and sub spindles at the same time, and bar feeders allow unattended operation for cycles de production. Tap to learn more about "What is Turning"
Notre logiciel de FAO nous permet de programmer rapidement et avec précision des profils complexes pour le tournage et l’alésage ainsi que des éléments fraisés qui peuvent être usinés avec de l’outillage tournant.
Nous proposons également des processus secondaires pour les pièces tournées, tels que la rectification sans centre, la rectification cylindrique et le rodage.
Simply put, when you come to us for CNC turning, we’re committed to getting you the highest quality parts as quickly as possible—and that process begins before you even submit a quote.
Nous avons compilé une liste pratique de facteurs à prendre en compte lors de la communication de vos exigences en matière de pièces tournées CNC à n’importe quel atelier d’usinage.
Principales considérations pour les pièces tournées CNC
1. Classe de filetage
Specifying a preferred thread class, which determines the fit of the thread, is a best practice for any type of CNC machined part. Here’s a not-too-technical breakdown of thread classes:
- Classe 1 est l’ajustement le plus bâclé, composé de filetages mâles sous-dimensionnés et de filetages femelles surdimensionnés. Ce type d’ajustement est courant pour les applications utilisées dans des environnements difficiles ou sales.
- Classe 2 is considered a standard fit and has a reasonable amount of clearance. If customers don’t specify a preferred thread class, machine shops will typically default to Classe 2.
- Classe 3 is the tightest fit and is ideal for precision equipment, commonly found in laboratory or cleanroom environments. Classe 3 threads are the most difficult to machine, adding cost to the part. There are no real strength benefits in going from a Classe 2 to a Classe 3 thread, so we don’t recommend doing so unless your application requires this thread type because of accuracy.
2. Rayons d’angle
Standard turning inserts generally have a 0.008” to 0.016” corner radius. Parts are often designed with perfectly sharp corners, but this can’t be machined easily or reliably with standard tooling. Even standard grooving tools have a .002” – .008” tip radius. If you do need a perfectly sharp corner, be sure to call it out in your drawing or most shops will assume a standard corner radius is okay (you can count on us to ask).
Si vous avez besoin de la fonctionnalité d’un coin vif et que vous disposez d’une certaine liberté de conception, essayez d’ajouter une légère contre-dépouille sur les coins intérieurs pointus ou un chanfrein ou un rayon à l’extrémité des alésages ID pour permettre aux pièces de s’adapter. Cela crée un dégagement pour les pièces d’accouplement tout en permettant l’utilisation d’outils standard pour un processus d’usinage fiable et rapide. Fiable et rapide, c’est mieux et moins cher !
3. Dégagement du fil
Il est important de prendre en compte le dégagement du filetage pour s’assurer que vos pièces fonctionneront comme prévu. Le filetage OD et ID est un processus très courant sur les tours CNC. Il existe de nombreux procédés pour créer des filetages sur une pièce tournée, mais les plus courants sont le filetage en un seul point et le taraudage. Avec l’un ou l’autre processus, il y aura une certaine quantité de profondeur de filetage inutilisable. Sur un taraud standard, les 3 à 6 premiers filetages sont effilés pour permettre une coupe ou un formage libre des filets. Cela signifie que votre trou percé doit être au moins 6 filets plus profond que la quantité de filets utilisables pour être facilement usinable
For single point threads, the last 1-2 threads will be partial because the machine has to retract while the spindle is running at a high speed. In most cases that won’t cause an issue, but if you need something to thread right up to a shoulder, you will need a thread relief groove that is about 2x as wide as the thread pitch. This can be done for internal or external single point threading.
With any threading process, a burr is created on the end of the part where the thread profile is reduced to a sliver. That burr is usually minimized by adding a chamfer to the part before threading and it is important that the chamfer is larger than the depth of the thread profile. If not, there will still be a burr on the end of the part, which is never a good thing. If you don’t specify a chamfer, it will be added. This isn’t optional because we don’t make bad threads.
Another option for removing the burr is to use live tooling to remove the first revolution of the thread on the end of the part. This is called a Higbee thread and it can be done on ID or OD threads. While this adds a process and can’t be done on all machines, it removes the first partial thread completely. This process ensures parts thread together easily, and eliminates the possibility of cross threading. The most common application of Higbee threads is for firefighting equipment that has to be assembled quickly in any situation. If you want the absolute best quality for your threaded part, this is the way to go. It also ensures consistent thread quality for volume élevé cycles de production.
4. Tolérances des pièces d’accouplement
If you have two mating parts, it’s important to define the tolerances so that the parts will fit together even if each one is at the extreme of its tolerance range. This callout is especially key for differentiating between press fits (parts that are secured together permanently) and slip fits (parts that slide together and come apart easily).
Chez Janee Precision, notre spécialité est Pièces usinées complexes, and most of the parts we turn have a diameter of 1” or less. For most small parts, we recommend a starting point of 0.0005” – 0.001” of total clearance for a slip fit and the same amount of interference for a press fit. These can be adjusted depending on material, application, and the size or profile of the mating features.
5. Rapport longueur/diamètre.
Les pièces tournées CNC dont le rapport longueur/diamètre est supérieur à 3:1 sont sujettes à des problèmes de tolérance et de finition en raison de la possibilité de vibrations de l’outil ou de la pièce.
Does this mean you’re restricted to a 3:1 ratio when designing a part? Not necessarily. It is usually possible to machine up to 6:1 by carefully adjusting cut parameters, but it will increase machining time. Adding a center drilled hole in the end of a part allows us to support even longer parts of 10:1 or more with a live center during machining.
Les équipements de pointe tels que les machines à sous-broche nous offrent également une plus grande flexibilité lors du tournage de pièces longues. Nous pouvons soutenir les deux extrémités d’une pièce et usiner différentes sections en une série d’étapes pour préserver nos outils et produire des pièces tournées de haute qualité. Nous fabriquons des pièces de plus de 200:1 en utilisant ce processus.
6. Caractéristiques de fraisage
Exemple d’une pièce tournée avec des fonctions fraisées.
There’s a common misconception that adding milled features to a CNC turned part requires a second operation. This assumption may have been accurate years ago, but many modern lathes are equipped with live tooling that’s capable of milling basic features.
It’s easy for us to add features like cross holes and flats with little impact on cost and lead time for our customers. We can also add more complex milled features and even have 5-axis capability for turned parts under 1” diameter. Tap to learn more about turning & milling combination processes.
