Le bon sens de base de l'usinage, ne le faites pas si vous ne le comprenez pas !

1. Référence

Les pièces comprennent plusieurs surfaces, chacune avec une taille spécifique et des exigences de position mutuelles. Les exigences de position relative entre les surfaces des pièces comprennent deux aspects : la précision dimensionnelle de la distance entre les surfaces et les exigences de précision de position relative (telles que la coaxialité, le parallélisme, la perpendiculaire et le battement circulaire, etc.). L'étude de la relation de position relative entre les surfaces des pièces est indissociable de la donnée, et la position de la surface de la pièce ne peut être déterminée sans une donnée claire. Dans son sens général, la donnée est le point, la ligne et la surface de la pièce utilisée pour déterminer la position d'autres points, lignes et surfaces. Selon leurs différentes fonctions, les benchmarks peuvent être divisés en deux catégories : les benchmarks de conception et les benchmarks de processus.

1. Base de conception

La donnée utilisée pour déterminer d'autres points, lignes et surfaces sur le dessin de la pièce est appelée la donnée de conception. Pour le piston, les données de conception font référence à l’axe central du piston et à l’axe central du trou d’épingle.

2. Benchmark des processus

La donnée utilisée par les pièces dans le processus d'usinage et d'assemblage est appelée donnée de processus. Selon les différentes utilisations, les repères de processus se répartissent en repères de positionnement, repères de mesure et repères d'assemblage.

1) Données de positionnement : Les données utilisées pour que la pièce à usiner occupe la position correcte dans la machine-outil ou le montage pendant le traitement sont appelées données de positionnement. Selon les différents composants de positionnement, les plus couramment utilisés sont les deux catégories suivantes :
Centrage et positionnement automatiques : comme le positionnement du mandrin à trois mors.
Positionnement du manchon de positionnement : L'élément de positionnement est transformé en un manchon de positionnement, tel que le positionnement de la plaque d'arrêt.
D'autres incluent le positionnement dans un cadre en forme de V, le positionnement dans un trou semi-circulaire, etc.

2) Données de mesure : Les données utilisées pour mesurer la taille et la position de la surface usinée lors de l'inspection des pièces sont appelées données de mesure.

3) Données d'assemblage : La donnée utilisée pour déterminer la position de la pièce dans le composant ou le produit lors de l'assemblage est appelée donnée d'assemblage.

Deuxièmement, la méthode d'installation de la pièce

Afin de traiter une surface qui répond aux exigences techniques spécifiées sur une certaine partie de la pièce, la pièce doit occuper une position correcte par rapport à l'outil sur la machine-outil avant l'usinage. Ce processus est souvent appelé « positionnement » de la pièce. Une fois la pièce positionnée, en raison de l'action de la force de coupe, de la gravité, etc. pendant le traitement, un certain mécanisme doit être utilisé pour « serrer » la pièce afin que la position déterminée reste inchangée. Le processus consistant à placer la pièce à usiner dans la bonne position sur la machine et à serrer la pièce à usiner est appelé « mise en place ».

La qualité de l'installation des pièces est un enjeu important en usinage. Cela affecte non seulement directement la précision de l'usinage, la vitesse et la stabilité de l'installation des pièces, mais affecte également le niveau de productivité. Afin de garantir la précision de position relative entre la surface usinée et sa référence de conception, la pièce doit être installée de manière à ce que la référence de conception de la surface usinée occupe une position correcte par rapport à la machine-outil. Par exemple, lors du processus de finition des rainures annulaires, afin de garantir les exigences de faux-rond du diamètre inférieur de la rainure annulaire et de l'axe de la jupe, la pièce doit être installée de manière à ce que ses données de conception coïncident avec l'axe. de la broche de la machine-outil.

Lors de l’usinage de pièces sur diverses machines-outils différentes, il existe différentes méthodes d’installation. Les méthodes d'installation peuvent être classées en trois types : méthode d'alignement direct, méthode d'alignement par scribe et méthode d'installation de luminaires.

1) Méthode d'alignement direct Lors de l'utilisation de cette méthode, la position correcte que la pièce doit occuper sur la machine-outil est obtenue grâce à une série de tentatives. La méthode spécifique consiste à utiliser le comparateur à cadran ou l'aiguille à tracer sur la plaque à tracer pour corriger la position correcte de la pièce par inspection visuelle après que la pièce soit directement montée sur la machine-outil, jusqu'à ce qu'elle réponde aux exigences.
La précision du positionnement et la vitesse de la méthode d'alignement direct dépendent de la précision de l'alignement, de la méthode d'alignement, des outils d'alignement et du niveau technique des travailleurs. Son inconvénient est qu'il prend beaucoup de temps, qu'il est peu productif et qu'il doit être utilisé avec expérience, et qu'il nécessite des compétences élevées de la part des travailleurs, il n'est donc utilisé que dans la production de pièces uniques et de petits lots. Par exemple, le recours à l’imitation de l’alignement du corps est une méthode d’alignement direct.

2) Méthode d'alignement de traçage Cette méthode consiste à utiliser une aiguille à tracer sur la machine-outil pour aligner la pièce selon la ligne tracée sur l'ébauche ou le produit semi-fini, afin qu'elle puisse obtenir la position correcte. Évidemment, cette méthode nécessite un processus de traçage supplémentaire. La ligne tracée elle-même a une certaine largeur, et il y a une erreur de traçage lors du traçage, et il y a une erreur d'observation lors de la correction de la position de la pièce. Par conséquent, cette méthode est principalement utilisée pour les petits lots de production, les pièces à faible précision et les grandes pièces. Il n'est pas approprié d'utiliser des luminaires. en usinage grossier. Par exemple, la position du trou d'épingle du produit à deux temps est déterminée à l'aide de la méthode de marquage de la tête d'indexation.

3) Utilisation de la méthode d'installation du dispositif : l'équipement de traitement utilisé pour serrer la pièce et lui faire occuper la position correcte est appelé le dispositif de fixation de la machine-outil. Le luminaire est un dispositif supplémentaire de la machine-outil. Sa position par rapport à l'outil sur la machine-outil a été ajustée à l'avance avant l'installation de la pièce, il n'est donc pas nécessaire d'aligner le positionnement un par un lors du traitement d'un lot de pièces, ce qui peut garantir les exigences techniques du traitement. Il s'agit d'une méthode de positionnement efficace qui permet d'économiser du travail et des problèmes et qui est largement utilisée dans la production par lots et en série. Notre traitement actuel des pistons est la méthode d’installation des luminaires utilisée.

①. Une fois la pièce positionnée, l'opération consistant à maintenir la position de positionnement inchangée pendant le processus d'usinage est appelée serrage. Le dispositif du dispositif qui maintient la pièce dans la même position pendant le traitement est appelé dispositif de serrage.

②. Le dispositif de serrage doit répondre aux exigences suivantes : lors du serrage, le positionnement de la pièce ne doit pas être endommagé ; après le serrage, la position de la pièce pendant le traitement ne doit pas changer et le serrage doit être précis, sûr et fiable ; serrage L'action est rapide, l'opération est pratique et permet d'économiser du travail ; la structure est simple et la fabrication est facile.

③. Précautions lors du serrage : la force de serrage doit être appropriée. S'il est trop grand, la pièce sera déformée. S'il est trop petit, la pièce sera déplacée pendant le traitement et endommagera le positionnement de la pièce.

3. Connaissances de base en découpe de métaux

1. Mouvement de rotation et surface formée

Mouvement de rotation : lors du processus de coupe, afin d'éliminer l'excès de métal, il est nécessaire de faire en sorte que la pièce et l'outil effectuent un mouvement de coupe relatif. Le mouvement consistant à enlever l'excès de métal sur la pièce à usiner avec un outil de tournage sur un tour est appelé mouvement de tournage, qui peut être divisé en mouvement principal et mouvement d'avance. donner de l'exercice.

Mouvement principal : La couche de coupe sur la pièce est directement coupée pour la convertir en copeaux, formant ainsi le mouvement de la nouvelle surface de la pièce, appelé mouvement principal. Lors de la coupe, le mouvement de rotation de la pièce est le mouvement principal. Habituellement, la vitesse du mouvement principal est plus élevée et la puissance de coupe consommée est plus élevée.
Mouvement d'alimentation : le mouvement consistant à mettre continuellement la nouvelle couche de coupe en coupe, le mouvement d'alimentation est le mouvement le long de la surface de la pièce à former, qui peut être un mouvement continu ou un mouvement intermittent. Par exemple, le mouvement de l'outil de tournage sur le tour horizontal est continu et le mouvement d'avance de la pièce sur la raboteuse est un mouvement intermittent.
Surfaces formées sur la pièce : pendant le processus de coupe, des surfaces usinées, des surfaces usinées et des surfaces à usiner sont formées sur la pièce. La surface finie fait référence à une nouvelle surface qui a été retirée de l'excès de métal. La surface à usiner fait référence à la surface à partir de laquelle la couche métallique doit être découpée. La surface usinée fait référence à la surface sur laquelle tourne le tranchant de l'outil de tournage.
2. Les trois éléments de la quantité de coupe font référence à la profondeur de coupe, à l'avance et à la vitesse de coupe.
1) Profondeur de coupe : ap=(dw-dm)/2(mm) dw=diamètre de la pièce non usinée dm=diamètre de la pièce usinée, la profondeur de coupe est ce que nous appelons habituellement la quantité de coupe.
Sélection de la profondeur de coupe : La profondeur de coupe αp doit être déterminée en fonction de la surépaisseur d'usinage. Lors de l'ébauche, en plus de laisser la surépaisseur de finition, toute la surépaisseur d'ébauche doit être retirée autant que possible en une seule passe. Cela peut non seulement rendre le produit de la profondeur de coupe, de l'avance ƒ et de la vitesse de coupe V élevé dans le but d'assurer un certain degré de durabilité, mais également de réduire le nombre de passes. Lorsque la surépaisseur d'usinage est trop grande ou que la rigidité du système de traitement est insuffisante ou que la résistance de la lame est insuffisante, elle doit être divisée en plus de deux passes. À ce stade, la profondeur de coupe du premier passage doit être plus grande, ce qui peut représenter 2/3 à 3/4 de la tolérance totale ; et la profondeur de coupe du deuxième passage doit être plus petite, afin que le processus de finition puisse être obtenu. Valeur du paramètre de rugosité de surface plus petite et précision d'usinage plus élevée.
Lorsque la surface des pièces coupantes est constituée de pièces moulées à peau dure, de pièces forgées ou d'acier inoxydable et d'autres matériaux fortement réfrigérés, la profondeur de coupe doit dépasser la dureté ou la couche réfrigérée pour éviter que les arêtes coupantes ne coupent sur la couche dure ou réfrigérée.
2) Sélection de la quantité d'avance : le déplacement relatif de la pièce et de l'outil dans le sens du mouvement d'avance à chaque fois que la pièce ou l'outil tourne ou effectue un mouvement alternatif une fois, l'unité est en mm. Une fois la profondeur de coupe sélectionnée, une avance plus grande doit être sélectionnée autant que possible. La sélection d'une valeur raisonnable de l'avance doit garantir que la machine-outil et l'outil ne seront pas endommagés en raison d'une force de coupe trop importante, la déviation de la pièce provoquée par la force de coupe ne dépassera pas la valeur admissible de la précision de la pièce, et la valeur du paramètre de rugosité de surface ne sera pas trop grande. Lors de l'ébauche, la principale limite de l'avance est la force de coupe, et en semi-finition et finition, la principale limite de l'avance est la rugosité de la surface.
3) Sélection de la vitesse de coupe : Pendant la coupe, la vitesse instantanée d'un certain point sur le tranchant de l'outil par rapport à la surface à usiner dans la direction principale du mouvement, l'unité est m/min. Lorsque la profondeur de coupe αp et la vitesse d'avance ƒ sont sélectionnées, la vitesse de coupe maximale est sélectionnée sur cette base et la direction de développement du traitement de coupe est la coupe à grande vitesse.pièce d'estampage

Quatrièmement, le concept mécanique de rugosité
En mécanique, la rugosité fait référence aux propriétés géométriques microscopiques constituées de petits espacements et de pics et de vallées sur une surface usinée. C'est l'un des problèmes de la recherche sur l'interchangeabilité. La rugosité de surface est généralement formée par la méthode de traitement utilisée et d'autres facteurs, tels que le frottement entre l'outil et la surface de la pièce pendant le traitement, la déformation plastique du métal de surface lorsque les copeaux sont séparés et les vibrations à haute fréquence dans le système de processus. En raison des différentes méthodes de traitement et matériaux de la pièce à usiner, la profondeur, la densité, la forme et la texture des marques laissées sur la surface usinée sont différentes. La rugosité de surface est étroitement liée aux propriétés d'adaptation, à la résistance à l'usure, à la résistance à la fatigue, à la rigidité de contact, aux vibrations et au bruit des pièces mécaniques, et a un impact important sur la durée de vie et la fiabilité des produits mécaniques.pièce moulée en aluminium
Représentation de la rugosité
Une fois la surface de la pièce traitée, elle semble lisse, mais elle est inégale après grossissement. La rugosité de surface fait référence aux caractéristiques microgéométriques composées de petites distances et de minuscules pics et vallées sur la surface de la pièce traitée, qui sont généralement formées par la méthode de traitement et (ou) d'autres facteurs. La fonction de la surface de la pièce est différente et la valeur du paramètre de rugosité de surface requise est également différente. Le code de rugosité de surface (symbole) doit être marqué sur le dessin de la pièce pour décrire les caractéristiques de surface qui doivent être obtenues une fois la surface terminée. Il existe 3 types de paramètres de hauteur de rugosité de surface :
1. Écart moyen arithmétique de contour Ra
Moyenne arithmétique de la valeur absolue de la distance entre les points de la courbe de niveau dans la direction de mesure (direction Y) et la ligne de référence dans la longueur d'échantillonnage.
2. Hauteur Rz en dix points des irrégularités microscopiques
Fait référence à la somme de la moyenne des 5 plus grandes hauteurs de pic de profil et des 5 plus grandes profondeurs de vallée de profil sur la longueur d'échantillonnage.
3. La hauteur maximale du contour Ry
Distance entre la ligne du pic le plus élevé et la ligne de la vallée la plus basse du profil dans la longueur d'échantillonnage.
Actuellement, Ra. est principalement utilisé dans l’industrie générale de fabrication de machines.
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4. Méthode de représentation de la rugosité

5. L'effet de la rugosité sur les performances des pièces

La qualité de surface de la pièce après traitement affecte directement ses propriétés physiques, chimiques et mécaniques. Les performances de travail, la fiabilité et la durée de vie du produit dépendent dans une large mesure de la qualité de surface des pièces principales. De manière générale, les exigences en matière de qualité de surface des pièces importantes ou critiques sont plus élevées que celles des pièces ordinaires, car les pièces ayant une bonne qualité de surface amélioreront considérablement leur résistance à l'usure, à la corrosion et aux dommages dus à la fatigue.Pièce en aluminium usinée CNC

6. Liquide de coupe

1) Le rôle du liquide de coupe
Effet de refroidissement : la chaleur de coupe peut éliminer une grande quantité de chaleur de coupe, améliorer les conditions de dissipation thermique, réduire la température de l'outil et de la pièce, prolongeant ainsi la durée de vie de l'outil et empêchant l'erreur dimensionnelle de la pièce causée par déformation thermique.
Lubrification : le liquide de coupe peut pénétrer entre la pièce et l'outil, de sorte qu'une fine couche de film d'adsorption se forme dans le petit espace entre la puce et l'outil, ce qui réduit le coefficient de friction et peut donc réduire la friction entre l'outil. puce et la pièce à usiner, pour réduire la force de coupe et la chaleur de coupe, réduire l'usure de l'outil et améliorer la qualité de surface de la pièce. Pour la finition, la lubrification est particulièrement importante.
Effet nettoyant : les minuscules copeaux générés pendant le processus de nettoyage adhèrent facilement à la pièce et à l'outil, en particulier lors du perçage de trous profonds et de l'alésage, les copeaux sont facilement bloqués dans la cannelure à copeaux, ce qui affecte la rugosité de la surface de la pièce et la durée de vie de l'outil. . L'utilisation de liquide de coupe peut rapidement éliminer les copeaux, de sorte que la coupe puisse être effectuée en douceur.
2) Type : Il existe deux types de fluides de coupe couramment utilisés.

Émulsion : Elle joue principalement un rôle rafraîchissant. L'émulsion est obtenue en diluant l'huile émulsionnée avec 15 à 20 fois d'eau. Ce type de fluide de coupe a une chaleur spécifique élevée, une faible viscosité et une bonne fluidité, et peut absorber beaucoup de chaleur. Le liquide de coupe est principalement utilisé pour refroidir l'outil et la pièce, améliorer la durée de vie de l'outil et réduire la déformation thermique. L'émulsion contient plus d'eau et les fonctions de lubrification et de prévention de la rouille sont médiocres.
Huile de coupe : Le composant principal de l’huile de coupe est l’huile minérale. Ce type de fluide de coupe a une faible chaleur spécifique, une viscosité élevée et une faible fluidité. Il joue principalement un rôle lubrifiant. Les huiles minérales à faible viscosité sont couramment utilisées, telles que l'huile moteur, le diesel léger, le kérosène, etc.