Dans le domaine du perçage et du taraudage au tour, les fabricants intègrent des tours pour produire des filetages. Par exemple, un foret monté perce des trous dans la pièce. Un taraud crée des filetages internes dans des trous pré-percés. Enfin, des outils filetés sont utilisés pour couper des filets.
Ce guide explore les stratégies avancées, les solutions pratiques et les défis du traitement des threads.
Tour et installation
Les configurations progressives offrent une précision de performance. L'utilisation de mandrins rectifiés avec précision ou de pinces hydrauliques minimise les vibrations. Assurez-vous que l'axe de la broche est correctement aligné avec les composants. De plus, organisez un étalonnage cohérent de la contre-pointe tout au long de l'opération et un contrôle régulier de la pression.
Sélection d'outils pour le perçage et le taraudage
Le choix des outils a un impact sur l'efficacité. Vous pouvez utiliser des forets à pointe fendue pour améliorer le centrage. Les tarauds à pointe hélicoïdale conviennent aux zones de trous traversants, tandis que les goujures hélicoïdales sont destinées aux trous borgnes. De plus, l'application de revêtements tels que TiAIN modère la chaleur excessive. Ces revêtements réduisent les risques d'usure du métal dur dans les conditions de traitement.
Considérations spécifiques au matériau
Chaque matériau possède des qualités et des comportements distincts. L'aluminium en particulier est le métal le plus facile à travailler. Le fabricant peut utiliser des outils à bords tranchants et à grande vitesse pour les métaux tendres. À l'inverse, les alliages durs comme l'Inconel peuvent être traités avec des outils en carbure. Cela offre un angle de coupe négatif. Pour augmenter l'usinabilité des métaux, appliquez du liquide de coupe sur leurs surfaces.
Techniques de perçage dans l'usinage au tour
Forage par perçage
Le perçage par perçage permet aux foreurs de réaliser des trous profonds de la bonne taille. Ils peuvent à chaque fois ajuster la profondeur requise. Cela dépend également des comportements des matériaux sélectionnés. Le métal de qualité tendre, comme l'AL, peut être traité avec des forets plus profonds.
En revanche, pour percer des trous dans des composants plus durs comme l'acier inoxydable, il faut des forets plus courts. Cela peut être contrôlé en fonction des besoins. L'implication du logiciel permet de contrôler les opérations de perçage de manière précise et ordonnée.
Forets à refroidissement par liquide
Les canaux intégrés des types de forets spéciaux les protègent contre une surchauffe. Ces canaux pompent directement le liquide de refroidissement pour maintenir le foret refroidi pendant les opérations continues. Ces outils minimisent le risque de rupture du foret tout en fonctionnant sans problème.
Géométrie de l'outil
Les forets sont fabriqués dans différentes formes et tailles. En général, leur forme spéciale est connue sous le nom de flûte parabolique. Ces formes permettent de percer des trous profonds sans interruption, sans provoquer d'éclats. La pointe fendue des forets utilise moins de force pour couper et enfoncer le foret dans les matériaux.
Minimiser l'épuisement
Réduisez le faux-rond qui se produit en faisant tourner le foret dans des mouvements irréguliers. Utilisez des mandrins et des pinces de haute qualité, en maintenant le foret fermement. De cette façon, vous obtiendrez un trou droit et précis.
Alignement de la broche
Les broches de la machine saisissent les forets. Ajustez les alignements de la broche de la machine pour réaliser des trous droits. Ces réglages peuvent être effectués à l'aide d'outils spéciaux. Cela permet de vérifier et de modifier les alignements.
Équilibrage dynamique
Équilibre les pièces rotatives de la machine, réduisant les vibrations qui se produisent à des vitesses élevées.
Finition de la surface du trou
Nettoyez soigneusement les surfaces des trous pour que les vis s'adaptent parfaitement aux filetages. Appliquez les cannelures polies sur les forets pour minimiser les frottements et les difficultés d'élimination des copeaux.
Débit d'alimentation
Les vitesses d'avance sont les paramètres de vitesse auxquels le foret se déplace dans la pièce. En particulier, il existe de fortes chances d'endommager le foret et de rencontrer des métaux près des extrémités des trous. Par conséquent, le réglage de la vitesse d'avance est important pour maintenir la qualité des trous. Réduisez la friction et la chaleur en utilisant du liquide de refroidissement ou du lubrifiant. Ils augmenteront la durée de vie du foret.
Techniques et innovations de tapotement
Techniques de filetage par formage et par filetage par taillage
Le filetage peut être créé par des techniques de formage et de coupe. Dans le processus de formage, le filetage remplace le matériau le long des pièces. Il remodèle le matériau et convient aux métaux tendres comme l'aluminium ou le cuivre. Lors du filetage, retirez le matériau pour créer le filetage. Il est adapté au travail avec des composants plus durs comme l'acier inoxydable.
Accessoires de taraudage avancés
Les accessoires de taraudage avancés utilisés dans le processus de filetage permettent d'obtenir des résultats précis et fonctionnels. L'utilisation de porte-tarauds flottants permet d'éviter les erreurs de décalage ou les petits désalignements. De même, les têtes de taraudage à couple contrôlé protègent le taraud contre les dommages. Ces accessoires permettent à l'opérateur de surveiller le taux de force appliqué pendant le traitement.
Gestion de la rupture de robinet
Des outils spéciaux ou des méthodes d'usinage par décharge électrique (EDM) peuvent éliminer les tarauds cassés sans endommager les pièces.
Usinage de filetage sur tours CNC
Filetage multi-passes pour plus de précision
Les fabricants bénéficient du filetage multi-passes pour des performances de précision. Cette technique augmente la durabilité de l'outil. Utilisez une lubrification constante pour interposer un obstacle à l'accumulation de chaleur. Effectuez de petites augmentations de la profondeur de coupe pour créer des filetages fins.
Programmation de profils de threads complexes
Créez des codes G pour les filetages non standard. Expliquez leur pas, leur profondeur et leur angle dans le programme. Par exemple :
gcode
Copier le code
G76 P020060 Q200 R0.02
G76 X25 Z-50 P600 Q300 F1.5
Cela crée un filetage précis de 1.5 mm incorporant une conicité contrôlée.
Comment surmonter les écarts de pas de filetage ?
Détectez les écarts à l'aide d'outils d'inspection de filetage. Par exemple, un micromètre de pas. Apportez des modifications importantes à la vitesse de la broche. Ces réglages de vitesse maintiendront le pas uniforme pendant le filetage.
Programmation CNC avancée pour le perçage et le taraudage
Optimisation du G-Code pour le perçage
gcode
G83 X0 Y0 Z-40 Q5 R2 F100
Ici, « Q5 » définit la profondeur de perçage. Il assure une évacuation contrôlée des copeaux. Réglez la vitesse d'avance « F100 ». Elle est basée sur la dureté du matériau et le type de foret.
Taper avec des ajustements en temps réel
Utilisez des cycles avancés comme G84 pour le taraudage. Ajoutez des temps de maintien pour réduire la distorsion du filetage :
gcode
Copier le code
G84 X0 Y0 Z-15 R2 F1.5 L1.0
« L1.0 » est une inversion de taraudage en douceur, évitant la surcoupe.
Intégration CAO/FAO
Le logiciel de CAO/FAO fait évoluer la programmation des créations de filetages complexes. Les intégrations de simulation aident à détecter les collisions ou les défauts de parcours d'outil avant le traitement. Il est conseillé de vérifier à deux reprises le gcode. Ainsi, vous pouvez évaluer la compatibilité du filetage personnalisé au sein de la machine.
Défis courants dans les opérations de tournage
Surveillance de l'usure des outils
L'usinage CNC est équipé de capteurs et de composants de détection. Ces processus réduisent l'usure des outils et identifient les défauts, les vibrations excessives ou les efforts pendant l'usinage. L'inspection de routine des tarauds et des forets sous grossissement permet d'éviter les risques de dommages à un stade précoce.
Gestion de la chaleur et des copeaux
La meilleure façon de gérer la chaleur et les copeaux est d'utiliser un liquide de refroidissement à haut débit ou des jets d'air. De plus, les convoyeurs ou les dispositifs de protection des copeaux contrôlent l'accumulation de copeaux dans les trous borgnes ou confinés.
Gestion des problèmes spécifiques aux matériaux
Les métaux en titane sont des matériaux résistants qui doivent être usinés à des vitesses de coupe modérées. Mais vous devez utiliser des lubrifiants antigrippants et minimiser la chaleur pour les alliages tendres et le plastique, respectivement. Les outils à bords tranchants sont des options pour maintenir les finitions de surface des alliages fragiles.
Assurance qualité et optimisation
Contrôle de filetage de précision
Les jauges de vérification telles que les jauges de contrôle de filetage permettent d'obtenir une précision de filetage. Les autres machines, comme les comparateurs optiques ou les machines de mesure des coordonnées, permettent de réaliser des filetages avec des mesures détaillées. Ces techniques permettent d'obtenir des filetages flexibles, conformes aux normes ISO ou UNC.
Surveillance des processus en temps réel
L'installation de capteurs de couple et de force permet de surveiller le processus de filetage en temps réel. Ils détectent les écarts, réduisant ainsi les erreurs de filetage et d'outils.
Automatisation et intégration de l'IA
Les appareils IoT collaborent avec d’autres composants. Ils surveillent la production des threads en temps réel. De plus, l’ajout de la technologie de l’IA a encore simplifié la gestion de vastes ensembles de données. Ces outils aident à résoudre divers défauts. Cela peut paralyser le processus de threading.
Conclusion
Les processus de perçage et de taraudage au tour ne sont pas une mince affaire. Ces techniques conservatrices nécessitent des outils avancés pour produire des résultats de précision. Étant hors de vue, plusieurs défis cachés dans l'usinage troublent les fabricants.
Cependant, ils peuvent résoudre ces problèmes en exploitant la programmation adaptative, le contrôle des vibrations et la surveillance en temps réel. Ces techniques permettent en outre d'obtenir un filetage de qualité supérieure. En fin de compte, cela augmente leur efficacité et leur fiabilité dans l'usinage CNC moderne.
