6 Considérations pour les pièces tournées CNC
Les pièces usinées complexes sont notre gagne-pain chez Janee Precision, c’est pourquoi nous avons mis en place un département de tours robuste équipé de machines conventionnelles et de style suisse pour livrer rapidement des pièces tournées CNC de haute précision. La plupart de nos machines sont multicanaux, ce qui nous permet d’effectuer des travaux sur les broches principales et secondaires en même temps, et les ravitailleurs de barres permettent un fonctionnement sans surveillance pour les cycles de production.Appuyez pour en savoir plus sur « Qu’est-ce que le tournage »
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 direct.
Nous proposons également des processus secondaires pour les pièces tournées, tels que la rectification sans centre, la rectification cylindrique et le rodage.
En termes simples, lorsque vous venez chez nous pour le tournage CNC, nous nous engageons à vous fournir des pièces de la plus haute qualité le plus rapidement possible, et ce processus commence avant même que vous ne soumettiez un devis.
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
La spécification d’une classe de filetage préférée, qui détermine l’ajustement du filetage, est une bonne pratique pour tout type de pièce usinée CNC. Voici une répartition pas trop technique des classes de thread :
- Classe 1est 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 2est considéré comme un ajustement standard et a un dégagement raisonnable. Si les clients ne spécifient pas de classe de thread préférée, les ateliers d’usinage passent généralement par défaut à la classe 2.
- Classe 3est l’ajustement le plus serré et est idéal pour les équipements de précision, que l’on trouve couramment dans les laboratoires ou les salles blanches. Les filetages de classe 3 sont les plus difficiles à usiner, ce qui augmente le coût de la pièce. Il n’y a pas de réels avantages en termes de résistance à passer d’un filetage de classe 2 à un filetage de classe 3, nous vous déconseillons donc de le faire à moins que votre application n’exige ce type de filetage en raison de sa précision.
2. Rayons d’angle
Les plaquettes de tournage standard ont généralement un rayon d’angle de 0,008 » à 0,016 ». Les pièces sont souvent conçues avec des angles parfaitement tranchants, mais cela ne peut pas être usiné facilement ou de manière fiable avec un outillage standard. Même les outils de rainurage standard ont un rayon de pointe de 0,002 » à 0,008 ». Si vous avez besoin d’un coin parfaitement tranchant, assurez-vous de l’indiquer dans votre dessin ou la plupart des ateliers supposeront qu’un rayon d’angle standard est acceptable (vous pouvez compter sur nous pour demander).
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 tenir compte de la décharge 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 la coupe libre ou le formage des filets. Cela signifie que votre trou percé doit être d’au moins 6 filets plus profonds que le nombre de filets utilisables pour être facilement usinable
Pour les filetages à point unique, les 1-2 derniers filetages seront partiels car la machine doit se rétracter pendant que la broche tourne à grande vitesse. Dans la plupart des cas, cela ne posera pas de problème, mais si vous avez besoin de quelque chose à enfiler jusqu’à un épaulement, vous aurez besoin d’une rainure de décharge de fil environ 2 fois plus large que le pas du filetage. Cela peut être fait pour un filetage interne ou externe en un seul point.
Avec n’importe quel processus de filetage, une bavure est créée à l’extrémité de la pièce où le profil du filetage est réduit à un éclat. Cette bavure est généralement minimisée en ajoutant un chanfrein à la pièce avant le filetage et il est important que le chanfrein soit plus grand que la profondeur du profil du filetage. Sinon, il y aura toujours une bavure à l’extrémité de la pièce, ce qui n’est jamais une bonne chose. Si vous ne spécifiez pas de chanfrein, il sera ajouté. Ce n’est pas facultatif car nous ne faisons pas de mauvais fils.
Une autre option pour enlever la bavure est d’utiliser un outillage tournant pour supprimer le premier tour du filetage à l’extrémité de la pièce. C’est ce qu’on appelle un thread Higbee et cela peut être fait sur des threads ID ou OD. Bien que cela ajoute un processus et ne puisse pas être fait sur toutes les machines, cela supprime complètement le premier thread partiel. Ce processus garantit que les pièces s’emboîtent facilement et élimine la possibilité de filetage croisé. L’application la plus courante des filetages Higbee est pour les équipements de lutte contre les incendies qui doivent être assemblés rapidement dans n’importe quelle situation. Si vous voulez la meilleure qualité absolue pour votre pièce filetée, c’est la voie à suivre. Il garantit également une qualité de filetage constante pourvolume élevécycles de production.
4. Tolérances des pièces d’accouplement
Si vous avez deux pièces d’accouplement, il est important de définir les tolérances afin qu’elles s’emboîtent même si chacune d’entre elles se trouve à l’extrémité de sa plage de tolérance. Cette légende est particulièrement importante pour faire la distinction entre les ajustements serrés (pièces qui sont fixées ensemble de manière permanente) et les ajustements coulissants (pièces qui glissent ensemble et se démontent facilement).
Chez Janee Precision, notre spécialité estPièces usinées complexes, et la plupart des pièces que nous tournons ont un diamètre de 1" ou moins. Pour la plupart des petites pièces, nous recommandons un point de départ de 0,0005 » à 0,001 » de dégagement total pour un ajustement par glissement et la même quantité d’interférence pour un ajustement par sertissage. Ceux-ci peuvent être ajustés en fonction du matériau, de l’application et de la taille ou du profil des caractéristiques d’accouplement.
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.
Cela signifie-t-il que vous êtes limité à un rapport de 3:1 lors de la conception d’une pièce ? Pas forcément. Il est généralement possible d’usiner jusqu’à 6:1 en ajustant soigneusement les paramètres de coupe, mais cela augmentera le temps d’usinage. L’ajout d’un trou percé au centre à l’extrémité d’une pièce nous permet de prendre en charge des pièces encore plus longues de 10:1 ou plus avec un centre sous tension pendant l’usinage.
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.
Il existe une idée fausse courante selon laquelle l’ajout de fonctionnalités fraisées à une pièce tournée CNC nécessite une deuxième opération. Cette hypothèse était peut-être exacte il y a des années, mais de nombreux tours modernes sont équipés d’outils tournants capables de fraiser des caractéristiques de base.
Il est facile pour nous d’ajouter des fonctionnalités telles que des trous transversaux et des plats avec peu d’impact sur les coûts et les délais pour nos clients. Nous pouvons également ajouter des fonctionnalités d’usinage plus complexes et même avoir une capacité 5 axes pour les pièces tournées de moins de 1 po de diamètre. Appuyez pour en savoir plus sur les processus combinés de tournage et de fraisage.