Facteurs affectant l'usinage à grande vitesse des centres d'usinage verticaux ?

Le traitement efficace et raffiné de surfaces courbes très complexes et de pièces multi-processus est la caractéristique de traitement la plus importante des centres d'usinage verticaux.

Avec le développement continu de l'industrie de transformation et de fabrication, certaines pièces incurvées très complexes et pièces de traitement multi-processus sont devenues monnaie courante, et les exigences en matière de traitement raffiné sont devenues plus élevées. Les exigences en matière de précision d'usinage finale et de qualité de surface sont souvent de 0,01 mm, voire plus. De telles pièces sont difficiles à traiter correctement par les machines-outils de traitement traditionnelles. Surtout pour les pièces courbes complexes, étant donné que les équipements de traitement traditionnels sont contrôlés manuellement, il est impossible d'effectuer un positionnement courbe de haute précision et ne peut donc pas être traité ; pour le traitement de pièces multi-processus, on peut seulement dire qu'il est à peine compétent. Cependant, l’efficacité du traitement est très faible.

Nous savons que le traitement traditionnel de pièces multi-processus sur des équipements de traitement ordinaires doit être effectué sur plusieurs, voire une douzaine de machines de traitement différentes. Le serrage, l'alignement et l'attente multiples du traitement prendront beaucoup de temps hors traitement. Il est donc difficile d’améliorer l’efficacité du traitement. Afin de briser cette limitation de traitement, il n'est pas surprenant que des centres d'usinage verticaux soient utilisés par lots. La raison en est que ce type de machine d'usinage est non seulement contrôlé par le système de commande numérique CNC, mais également équipé d'un magasin d'outils et d'un changeur d'outils automatique. Grâce au contrôle de ces composants fonctionnels avancés, il peut atteindre un degré élevé d’automatisation et des capacités de traitement centralisées complexes. Par conséquent, il s’agit du principal équipement de production pour le traitement de haute précision et à haute efficacité de pièces très complexes et de pièces multi-processus. S'appuyant sur de nombreuses années d'expérience dans l'usinage de première ligne, l'auteur présente brièvement plusieurs aspects importants qui affectent la coupe à grande vitesse des pièces dans les centres d'usinage verticaux et espère vous éclairer. (Guide : Convertissez comme vous le souhaitez : La dureté n'est plus stupide et floue !)

Le traitement efficace et raffiné de surfaces courbes très complexes et de pièces multi-processus est la caractéristique de traitement la plus importante des centres d'usinage verticaux. Ce type d'équipement de traitement est équipé d'un magasin d'outils et d'un changeur d'outils automatique, de sorte que la machine-outil puisse remplacer automatiquement les outils de traitement de la pièce, et présente également les caractéristiques d'un traitement à grande vitesse. La vitesse de broche est généralement de 8 000 tours par minute, et certains modèles atteignent même des dizaines de milliers de tours, et la vitesse de déplacement rapide du système d'alimentation a atteint plus de 24 mètres par minute. Ces excellentes propriétés des machines-outils constituent la base de l’usinage à grande vitesse des pièces. Cependant, la découpe à grande vitesse est différente de la découpe ordinaire et de nombreux facteurs affectent la précision de l'usinage final et la qualité de surface de la pièce. En résumé, il existe plusieurs aspects importants tels que les facteurs de la machine-outil, les facteurs des outils, les facteurs du système de processus, les facteurs du processus d'usinage et les facteurs de la pièce. Concentrons-nous sur plusieurs facteurs plus typiques.

1. Facteurs dans la machine-outil

La découpe à grande vitesse des pièces à laquelle nous faisons référence fait référence à l'usinage à haute efficacité réalisé dans le but d'assurer la précision d'usinage de la pièce. Bien entendu, les performances de coupe à grande vitesse de la machine-outil sont une condition nécessaire pour la coupe à grande vitesse de la pièce. Comme nous l'avons dit précédemment, le centre d'usinage vertical présente les caractéristiques de cet usinage à grande vitesse.

En général, la réalisation de ce type de machine-outil d'usinage doit avoir les caractéristiques suivantes:

1. Broche et système d'alimentation à vitesse plus élevée

Les composants les plus essentiels d'un centre d'usinage vertical sont la broche et le système d'alimentation. La précision de rotation et la vitesse de rotation du système de broche sont les clés pour garantir une coupe à grande vitesse de la pièce. Cela nécessite que le système de broche configuré soit compact, léger et rigide. Plusieurs indicateurs clés tels qu'une inertie forte et minimale et de bonnes caractéristiques correspondantes.

Le système d'alimentation est également le même que les exigences de la broche. Tout en garantissant une avance à grande vitesse, il doit également garantir que la précision de positionnement et la précision de positionnement répété de la machine-outil doivent répondre aux exigences de paramètres définies par la machine-outil.

2. Méthodes de lubrification et de refroidissement plus flexibles

Le fonctionnement à grande vitesse de la broche de la machine-outil est susceptible de générer beaucoup de températures élevées. Afin d'éviter que la température élevée ne déforme le système de broche, la lubrification et le refroidissement sont des éléments très importants. D'une manière générale, pour la broche du centre d'usinage vertical qui tourne à grande vitesse pendant une longue période. Nous utilisons généralement un refroidisseur d'huile pour le refroidissement. La lubrification est généralement de type fermé à immersion dans l'huile, grâce à ces deux méthodes, elle peut garantir la précision de la broche de la machine-outil à grande vitesse.

Deuxièmement, le facteur outil

L'outil est un composant qui agit directement sur la pièce et sa qualité est directement liée à la coupe normale à grande vitesse du centre d'usinage vertical. Outre la sélection raisonnable des paramètres géométriques, le matériau de l'outil est un facteur clé.

D'une manière générale, les matériaux d'outils adaptés à la coupe à grande vitesse de pièces doivent présenter les points suivants:

Premièrement, l'outil utilisé doit avoir une résistance élevée à l'usure. Ce n'est qu'ainsi que l'on peut garantir que l'outil ne forme pas facilement des copeaux intermittents avec des changements de zigzag et d'épaisseur lors de la coupe à grande vitesse, et empêcher efficacement l'équilibre dynamique de l'outil d'être endommagé. Entraîne une usure accélérée des outils.

La seconde est d'avoir une dureté et une ténacité élevées, et de répondre à ces deux exigences en même temps pour résister à l'impact et aux vibrations générés par la rotation à grande vitesse de l'outil, sans écaillage ni fracture.

Trois. Facteurs liés à la technologie de transformation

On sait que le centre d'usinage vertical accomplit ses tâches d'usinage en exécutant le programme d'usinage de la pièce. Les avantages et les inconvénients des programmes d'usinage CNC affectent directement la précision de l'usinage final et l'efficacité de l'usinage de la pièce lors de la coupe à grande vitesse. La clé de la programmation du traitement est le choix du processus de pièce à usiner. Le processus de découpe comprend principalement le parcours de processus adapté à la découpe à grande vitesse, la méthode de découpe, l'itinéraire de découpe, les paramètres d'usinage à grande vitesse optimisés et la méthode de refroidissement et de lubrification suffisants.

En principe, la trajectoire de l'outil de coupe à grande vitesse adopte principalement un traitement de coupe circulaire en couches. Généralement, la méthode d'alimentation par trajectoire diagonale est utilisée. Directement vers le bas, l'outil est sujet à l'écaillage et à d'autres phénomènes, il n'est donc pas approprié à son utilisation ; avance de trajectoire diagonale La force de fraisage de la méthode augmente progressivement, de sorte que l'impact sur l'outil et la broche du centre d'usinage vertical est inférieur à celui de l'outil de coupe vertical, ce qui peut réduire considérablement le phénomène d'écaillage des bords de coupe.

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