Analyse approfondie et optimisation des références de localisation d'usinage et des dispositifs de fixation dans les centres d'usinage
Résumé : Cet article détaille les exigences et les principes du référentiel d'usinage dans les centres d'usinage, ainsi que les connaissances pertinentes sur les montages, notamment les exigences de base, les types courants et les principes de sélection des montages. Il explore en profondeur l'importance et les interrelations de ces facteurs dans le processus d'usinage des centres d'usinage, afin de fournir des bases théoriques complètes et approfondies ainsi que des conseils pratiques aux professionnels et aux praticiens concernés du secteur de l'usinage mécanique, afin d'optimiser et d'améliorer la précision, l'efficacité et la qualité de l'usinage.
I. Introduction
Les centres d'usinage, équipements d'usinage automatisés de haute précision et à haut rendement, occupent une place essentielle dans l'industrie mécanique moderne. Le processus d'usinage implique de nombreuses étapes complexes, et le choix du point de référence d'usinage et la détermination des dispositifs de fixation en sont des éléments clés. Un point de référence raisonnable garantit le positionnement précis de la pièce pendant l'usinage, fournissant ainsi un point de départ précis pour les opérations de coupe ultérieures. Un dispositif de fixation approprié maintient la pièce de manière stable, garantissant le bon déroulement de l'usinage et, dans une certaine mesure, influençant la précision et l'efficacité de la production. Par conséquent, des recherches approfondies sur le point de référence d'usinage et les dispositifs de fixation dans les centres d'usinage revêtent une importance théorique et pratique majeure.
Les centres d'usinage, équipements d'usinage automatisés de haute précision et à haut rendement, occupent une place essentielle dans l'industrie mécanique moderne. Le processus d'usinage implique de nombreuses étapes complexes, et le choix du point de référence d'usinage et la détermination des dispositifs de fixation en sont des éléments clés. Un point de référence raisonnable garantit le positionnement précis de la pièce pendant l'usinage, fournissant ainsi un point de départ précis pour les opérations de coupe ultérieures. Un dispositif de fixation approprié maintient la pièce de manière stable, garantissant le bon déroulement de l'usinage et, dans une certaine mesure, influençant la précision et l'efficacité de la production. Par conséquent, des recherches approfondies sur le point de référence d'usinage et les dispositifs de fixation dans les centres d'usinage revêtent une importance théorique et pratique majeure.
II. Exigences et principes de sélection des références dans les centres d'usinage
(A) Trois exigences de base pour la sélection des données
1. Localisation précise et fixation pratique et fiable
La précision de la localisation est essentielle pour garantir la précision de l'usinage. La surface de référence doit être suffisamment précise et stable pour déterminer précisément la position de la pièce dans le système de coordonnées du centre d'usinage. Par exemple, lors du fraisage d'un plan, une erreur de planéité importante sur la surface de référence entraînera un écart entre le plan usiné et les exigences de conception.
Un dispositif de serrage pratique et fiable est essentiel à l'efficacité et à la sécurité de l'usinage. Le montage du dispositif et de la pièce doit être simple et facile à utiliser, permettant une installation rapide de la pièce sur la table du centre d'usinage et garantissant son maintien. Par exemple, l'application d'une force de serrage appropriée et le choix des points de serrage permettent d'éviter toute déformation de la pièce due à une force de serrage excessive, ainsi que tout déplacement de la pièce pendant l'usinage dû à une force de serrage insuffisante.
La précision de la localisation est essentielle pour garantir la précision de l'usinage. La surface de référence doit être suffisamment précise et stable pour déterminer précisément la position de la pièce dans le système de coordonnées du centre d'usinage. Par exemple, lors du fraisage d'un plan, une erreur de planéité importante sur la surface de référence entraînera un écart entre le plan usiné et les exigences de conception.
Un dispositif de serrage pratique et fiable est essentiel à l'efficacité et à la sécurité de l'usinage. Le montage du dispositif et de la pièce doit être simple et facile à utiliser, permettant une installation rapide de la pièce sur la table du centre d'usinage et garantissant son maintien. Par exemple, l'application d'une force de serrage appropriée et le choix des points de serrage permettent d'éviter toute déformation de la pièce due à une force de serrage excessive, ainsi que tout déplacement de la pièce pendant l'usinage dû à une force de serrage insuffisante.
2. Calcul de dimension simple
Lors du calcul des dimensions de différentes pièces à usiner à partir d'une référence donnée, le processus de calcul doit être simplifié au maximum. Cela permet de réduire les erreurs de calcul lors de la programmation et de l'usinage, améliorant ainsi l'efficacité de l'usinage. Par exemple, lors de l'usinage d'une pièce comportant plusieurs systèmes de perçage, si la référence sélectionnée simplifie le calcul des dimensions des coordonnées de chaque perçage, cela simplifie les calculs complexes de la programmation de la commande numérique et diminue le risque d'erreurs.
Lors du calcul des dimensions de différentes pièces à usiner à partir d'une référence donnée, le processus de calcul doit être simplifié au maximum. Cela permet de réduire les erreurs de calcul lors de la programmation et de l'usinage, améliorant ainsi l'efficacité de l'usinage. Par exemple, lors de l'usinage d'une pièce comportant plusieurs systèmes de perçage, si la référence sélectionnée simplifie le calcul des dimensions des coordonnées de chaque perçage, cela simplifie les calculs complexes de la programmation de la commande numérique et diminue le risque d'erreurs.
3. Assurer la précision de l'usinage
La précision d'usinage est un indicateur important pour mesurer la qualité de l'usinage, notamment la précision dimensionnelle, la précision de forme et la précision de positionnement. Le choix de la référence doit permettre de contrôler efficacement les erreurs d'usinage afin que la pièce usinée soit conforme aux exigences du plan de conception. Par exemple, lors du tournage de pièces de type arbre, le choix de l'axe de l'arbre comme référence de positionnement permet de mieux garantir la cylindricité de l'arbre et la coaxialité entre ses différentes sections.
La précision d'usinage est un indicateur important pour mesurer la qualité de l'usinage, notamment la précision dimensionnelle, la précision de forme et la précision de positionnement. Le choix de la référence doit permettre de contrôler efficacement les erreurs d'usinage afin que la pièce usinée soit conforme aux exigences du plan de conception. Par exemple, lors du tournage de pièces de type arbre, le choix de l'axe de l'arbre comme référence de positionnement permet de mieux garantir la cylindricité de l'arbre et la coaxialité entre ses différentes sections.
(B) Six principes pour la sélection des données de localisation
1. Essayez de sélectionner la référence de conception comme référence d'emplacement
Le repère de conception constitue le point de départ pour déterminer les autres dimensions et formes lors de la conception d'une pièce. Son choix comme repère de positionnement permet de garantir directement la précision des dimensions et de réduire les erreurs d'alignement. Par exemple, lors de l'usinage d'une pièce en forme de boîte, si le repère de conception correspond à la surface inférieure et aux deux surfaces latérales de la boîte, l'utilisation de ces surfaces comme repère de positionnement lors de l'usinage permet de garantir que la précision de positionnement entre les systèmes de perçage de la boîte est conforme aux exigences de conception.
Le repère de conception constitue le point de départ pour déterminer les autres dimensions et formes lors de la conception d'une pièce. Son choix comme repère de positionnement permet de garantir directement la précision des dimensions et de réduire les erreurs d'alignement. Par exemple, lors de l'usinage d'une pièce en forme de boîte, si le repère de conception correspond à la surface inférieure et aux deux surfaces latérales de la boîte, l'utilisation de ces surfaces comme repère de positionnement lors de l'usinage permet de garantir que la précision de positionnement entre les systèmes de perçage de la boîte est conforme aux exigences de conception.
2. Lorsque la référence de localisation et la référence de conception ne peuvent pas être unifiées, l'erreur de localisation doit être strictement contrôlée pour garantir la précision de l'usinage.
Lorsqu'il est impossible d'adopter la référence de conception comme référence de positionnement en raison de la structure de la pièce ou du procédé d'usinage, etc., il est nécessaire d'analyser et de contrôler avec précision l'erreur de positionnement. Cette erreur comprend l'erreur de désalignement et l'erreur de déplacement de la référence. Par exemple, lors de l'usinage d'une pièce de forme complexe, il peut être nécessaire d'usiner au préalable une surface de référence auxiliaire. Il est alors nécessaire de contrôler l'erreur de positionnement dans la plage autorisée grâce à une conception de montage et des méthodes de positionnement judicieuses afin de garantir la précision de l'usinage. Des méthodes telles que l'amélioration de la précision des éléments de positionnement et l'optimisation de la disposition des points de positionnement peuvent être utilisées pour réduire l'erreur de positionnement.
Lorsqu'il est impossible d'adopter la référence de conception comme référence de positionnement en raison de la structure de la pièce ou du procédé d'usinage, etc., il est nécessaire d'analyser et de contrôler avec précision l'erreur de positionnement. Cette erreur comprend l'erreur de désalignement et l'erreur de déplacement de la référence. Par exemple, lors de l'usinage d'une pièce de forme complexe, il peut être nécessaire d'usiner au préalable une surface de référence auxiliaire. Il est alors nécessaire de contrôler l'erreur de positionnement dans la plage autorisée grâce à une conception de montage et des méthodes de positionnement judicieuses afin de garantir la précision de l'usinage. Des méthodes telles que l'amélioration de la précision des éléments de positionnement et l'optimisation de la disposition des points de positionnement peuvent être utilisées pour réduire l'erreur de positionnement.
3. Lorsque la pièce doit être fixée et usinée plus de deux fois, la référence sélectionnée doit pouvoir réaliser l'usinage de toutes les pièces de précision clés en un seul montage et emplacement.
Pour les pièces nécessitant plusieurs bridages, si le point de référence de chaque bridage est incohérent, des erreurs cumulatives seront introduites, affectant la précision globale de la pièce. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner un point de référence approprié pour réaliser l'usinage de toutes les pièces clés en un seul bridage, autant que possible. Par exemple, pour l'usinage d'une pièce comportant plusieurs surfaces latérales et systèmes de perçage, un plan principal et deux trous peuvent servir de point de référence pour un bridage afin de réaliser la plupart des trous clés et des plans, puis d'usiner les autres pièces secondaires, ce qui permet de réduire la perte de précision due à la multiplication des bridages.
Pour les pièces nécessitant plusieurs bridages, si le point de référence de chaque bridage est incohérent, des erreurs cumulatives seront introduites, affectant la précision globale de la pièce. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner un point de référence approprié pour réaliser l'usinage de toutes les pièces clés en un seul bridage, autant que possible. Par exemple, pour l'usinage d'une pièce comportant plusieurs surfaces latérales et systèmes de perçage, un plan principal et deux trous peuvent servir de point de référence pour un bridage afin de réaliser la plupart des trous clés et des plans, puis d'usiner les autres pièces secondaires, ce qui permet de réduire la perte de précision due à la multiplication des bridages.
4. La référence sélectionnée doit garantir l'achèvement du plus grand nombre possible de contenus d'usinage
Cela permet de réduire le nombre de montages et d'améliorer l'efficacité de l'usinage. Par exemple, lors de l'usinage d'une pièce rotative, la sélection de sa surface cylindrique extérieure comme référence de positionnement permet de réaliser plusieurs opérations d'usinage, telles que le tournage de cercles extérieurs, le filetage et le fraisage de rainures de clavette, en un seul montage, évitant ainsi les pertes de temps et la perte de précision liées à la multiplication des montages.
Cela permet de réduire le nombre de montages et d'améliorer l'efficacité de l'usinage. Par exemple, lors de l'usinage d'une pièce rotative, la sélection de sa surface cylindrique extérieure comme référence de positionnement permet de réaliser plusieurs opérations d'usinage, telles que le tournage de cercles extérieurs, le filetage et le fraisage de rainures de clavette, en un seul montage, évitant ainsi les pertes de temps et la perte de précision liées à la multiplication des montages.
5. Lors de l'usinage par lots, la référence de localisation de la pièce doit être aussi cohérente que possible avec la référence de réglage de l'outil pour établir le système de coordonnées de la pièce.
En production par lots, la définition du système de coordonnées de la pièce est cruciale pour garantir la régularité de l'usinage. Si le repère de positionnement est cohérent avec le repère de réglage de l'outil, les opérations de programmation et de réglage de l'outil sont simplifiées et les erreurs liées à la conversion des repères sont réduites. Par exemple, lors de l'usinage d'un lot de pièces identiques en forme de plaque, le coin inférieur gauche de la pièce peut être positionné à une position fixe sur la table de la machine-outil, et ce point peut servir de repère de réglage de l'outil pour définir le système de coordonnées de la pièce. Ainsi, lors de l'usinage de chaque pièce, seuls les mêmes paramètres de programme et de réglage de l'outil doivent être respectés, ce qui améliore l'efficacité de la production et la stabilité de la précision d'usinage.
En production par lots, la définition du système de coordonnées de la pièce est cruciale pour garantir la régularité de l'usinage. Si le repère de positionnement est cohérent avec le repère de réglage de l'outil, les opérations de programmation et de réglage de l'outil sont simplifiées et les erreurs liées à la conversion des repères sont réduites. Par exemple, lors de l'usinage d'un lot de pièces identiques en forme de plaque, le coin inférieur gauche de la pièce peut être positionné à une position fixe sur la table de la machine-outil, et ce point peut servir de repère de réglage de l'outil pour définir le système de coordonnées de la pièce. Ainsi, lors de l'usinage de chaque pièce, seuls les mêmes paramètres de programme et de réglage de l'outil doivent être respectés, ce qui améliore l'efficacité de la production et la stabilité de la précision d'usinage.
6. Lorsque plusieurs montages sont nécessaires, la référence doit être cohérente avant et après
Qu'il s'agisse d'ébauche ou de finition, l'utilisation d'une référence cohérente lors de plusieurs montages permet de garantir la précision de positionnement entre les différentes étapes d'usinage. Par exemple, lors de l'usinage d'une grande pièce de moule, de l'ébauche à la finition, l'utilisation systématique de la surface de séparation et des trous de positionnement du moule comme référence permet d'uniformiser les surépaisseurs entre les différentes opérations d'usinage, évitant ainsi l'impact sur la précision et la qualité de surface du moule des surépaisseurs d'usinage irrégulières dues aux variations de référence.
Qu'il s'agisse d'ébauche ou de finition, l'utilisation d'une référence cohérente lors de plusieurs montages permet de garantir la précision de positionnement entre les différentes étapes d'usinage. Par exemple, lors de l'usinage d'une grande pièce de moule, de l'ébauche à la finition, l'utilisation systématique de la surface de séparation et des trous de positionnement du moule comme référence permet d'uniformiser les surépaisseurs entre les différentes opérations d'usinage, évitant ainsi l'impact sur la précision et la qualité de surface du moule des surépaisseurs d'usinage irrégulières dues aux variations de référence.
III. Détermination des montages dans les centres d'usinage
(A) Exigences de base pour les luminaires
1. Le mécanisme de serrage ne doit pas affecter l'avance et la zone d'usinage doit être ouverte.
Lors de la conception du mécanisme de serrage d'un dispositif de fixation, il convient d'éviter toute interférence avec la trajectoire d'avance de l'outil de coupe. Par exemple, lors d'un fraisage avec un centre d'usinage vertical, les boulons de serrage, les plaques de pression, etc. du dispositif de fixation ne doivent pas bloquer la trajectoire de la fraise. Parallèlement, la zone d'usinage doit être aussi ouverte que possible afin que l'outil de coupe puisse s'approcher en douceur de la pièce pour les opérations de coupe. Pour certaines pièces à structures internes complexes, telles que les pièces présentant des cavités profondes ou de petits trous, la conception du dispositif de fixation doit garantir que l'outil de coupe puisse atteindre la zone d'usinage, évitant ainsi toute impossibilité d'usinage due au blocage du dispositif.
Lors de la conception du mécanisme de serrage d'un dispositif de fixation, il convient d'éviter toute interférence avec la trajectoire d'avance de l'outil de coupe. Par exemple, lors d'un fraisage avec un centre d'usinage vertical, les boulons de serrage, les plaques de pression, etc. du dispositif de fixation ne doivent pas bloquer la trajectoire de la fraise. Parallèlement, la zone d'usinage doit être aussi ouverte que possible afin que l'outil de coupe puisse s'approcher en douceur de la pièce pour les opérations de coupe. Pour certaines pièces à structures internes complexes, telles que les pièces présentant des cavités profondes ou de petits trous, la conception du dispositif de fixation doit garantir que l'outil de coupe puisse atteindre la zone d'usinage, évitant ainsi toute impossibilité d'usinage due au blocage du dispositif.
2. Le dispositif doit permettre une installation orientée sur la machine-outil
Le dispositif de fixation doit pouvoir être positionné et installé avec précision sur la table du centre d'usinage afin de garantir le positionnement correct de la pièce par rapport aux axes de coordonnées de la machine-outil. Généralement, des clés de positionnement, des goupilles de positionnement et d'autres éléments de positionnement sont utilisés pour coopérer avec les rainures en T ou les trous de positionnement de la table de la machine-outil afin d'obtenir une installation orientée du dispositif. Par exemple, lors de l'usinage de pièces en forme de boîte avec un centre d'usinage horizontal, la clé de positionnement située sous le dispositif de fixation est utilisée pour coopérer avec les rainures en T de la table de la machine-outil afin de déterminer la position du dispositif selon l'axe X, puis d'autres éléments de positionnement pour déterminer les positions selon les axes Y et Z, garantissant ainsi le bon positionnement de la pièce sur la machine-outil.
Le dispositif de fixation doit pouvoir être positionné et installé avec précision sur la table du centre d'usinage afin de garantir le positionnement correct de la pièce par rapport aux axes de coordonnées de la machine-outil. Généralement, des clés de positionnement, des goupilles de positionnement et d'autres éléments de positionnement sont utilisés pour coopérer avec les rainures en T ou les trous de positionnement de la table de la machine-outil afin d'obtenir une installation orientée du dispositif. Par exemple, lors de l'usinage de pièces en forme de boîte avec un centre d'usinage horizontal, la clé de positionnement située sous le dispositif de fixation est utilisée pour coopérer avec les rainures en T de la table de la machine-outil afin de déterminer la position du dispositif selon l'axe X, puis d'autres éléments de positionnement pour déterminer les positions selon les axes Y et Z, garantissant ainsi le bon positionnement de la pièce sur la machine-outil.
3. La rigidité et la stabilité du luminaire doivent être bonnes
Lors de l'usinage, le dispositif de fixation doit supporter les forces de coupe, de serrage et autres contraintes. Si la rigidité du dispositif est insuffisante, il se déformera sous l'effet de ces forces, diminuant ainsi la précision d'usinage de la pièce. Par exemple, lors d'opérations de fraisage à grande vitesse, la force de coupe est relativement importante. Si la rigidité du dispositif est insuffisante, la pièce vibrera pendant l'usinage, affectant la qualité de surface et la précision dimensionnelle de l'usinage. Par conséquent, le dispositif de fixation doit être fabriqué dans des matériaux suffisamment résistants et rigides, et sa structure doit être conçue de manière judicieuse, par exemple avec des raidisseurs et des parois épaisses, pour améliorer sa rigidité et sa stabilité.
Lors de l'usinage, le dispositif de fixation doit supporter les forces de coupe, de serrage et autres contraintes. Si la rigidité du dispositif est insuffisante, il se déformera sous l'effet de ces forces, diminuant ainsi la précision d'usinage de la pièce. Par exemple, lors d'opérations de fraisage à grande vitesse, la force de coupe est relativement importante. Si la rigidité du dispositif est insuffisante, la pièce vibrera pendant l'usinage, affectant la qualité de surface et la précision dimensionnelle de l'usinage. Par conséquent, le dispositif de fixation doit être fabriqué dans des matériaux suffisamment résistants et rigides, et sa structure doit être conçue de manière judicieuse, par exemple avec des raidisseurs et des parois épaisses, pour améliorer sa rigidité et sa stabilité.
(B) Types courants de luminaires
1. Équipements généraux
Les dispositifs de fixation généraux, tels que les étaux, les diviseurs et les mandrins, offrent un large champ d'application. Les étaux permettent de maintenir diverses petites pièces de formes régulières, telles que des parallélépipèdes et des cylindres, et sont souvent utilisés pour le fraisage, le perçage et d'autres opérations d'usinage. Les diviseurs permettent de réaliser des usinages indexés sur des pièces. Par exemple, lors de l'usinage de pièces à circonférences équidistantes, ils permettent de contrôler avec précision l'angle de rotation de la pièce pour un usinage multiposte. Les mandrins sont principalement utilisés pour maintenir des pièces rotatives. Par exemple, lors des opérations de tournage, les mandrins à trois mors permettent de serrer rapidement des pièces en forme d'arbre et de les centrer automatiquement, ce qui facilite l'usinage.
Les dispositifs de fixation généraux, tels que les étaux, les diviseurs et les mandrins, offrent un large champ d'application. Les étaux permettent de maintenir diverses petites pièces de formes régulières, telles que des parallélépipèdes et des cylindres, et sont souvent utilisés pour le fraisage, le perçage et d'autres opérations d'usinage. Les diviseurs permettent de réaliser des usinages indexés sur des pièces. Par exemple, lors de l'usinage de pièces à circonférences équidistantes, ils permettent de contrôler avec précision l'angle de rotation de la pièce pour un usinage multiposte. Les mandrins sont principalement utilisés pour maintenir des pièces rotatives. Par exemple, lors des opérations de tournage, les mandrins à trois mors permettent de serrer rapidement des pièces en forme d'arbre et de les centrer automatiquement, ce qui facilite l'usinage.
2. Luminaires modulaires
Les montages modulaires sont composés d'un ensemble d'éléments standardisés et standardisés. Ces éléments peuvent être combinés de manière flexible selon les différentes formes de pièces et exigences d'usinage, afin de créer rapidement un montage adapté à une tâche d'usinage spécifique. Par exemple, pour l'usinage d'une pièce de forme irrégulière, il est possible de sélectionner des plaques de base, des éléments de support, des éléments de positionnement, des éléments de serrage, etc. appropriés dans la bibliothèque d'éléments de montage modulaire et de les assembler selon une configuration spécifique. Les montages modulaires présentent l'avantage d'être hautement flexibles et réutilisables, ce qui permet de réduire les coûts de fabrication et le cycle de production. Ils sont particulièrement adaptés aux essais de nouveaux produits et à la production en petites séries.
Les montages modulaires sont composés d'un ensemble d'éléments standardisés et standardisés. Ces éléments peuvent être combinés de manière flexible selon les différentes formes de pièces et exigences d'usinage, afin de créer rapidement un montage adapté à une tâche d'usinage spécifique. Par exemple, pour l'usinage d'une pièce de forme irrégulière, il est possible de sélectionner des plaques de base, des éléments de support, des éléments de positionnement, des éléments de serrage, etc. appropriés dans la bibliothèque d'éléments de montage modulaire et de les assembler selon une configuration spécifique. Les montages modulaires présentent l'avantage d'être hautement flexibles et réutilisables, ce qui permet de réduire les coûts de fabrication et le cycle de production. Ils sont particulièrement adaptés aux essais de nouveaux produits et à la production en petites séries.
3. Appareils spéciaux
Les montages spéciaux sont conçus et fabriqués spécifiquement pour une ou plusieurs tâches d'usinage similaires. Ils peuvent être personnalisés en fonction de la forme, de la taille et des exigences du procédé d'usinage de la pièce afin de garantir une précision et une efficacité optimales. Par exemple, pour l'usinage de blocs moteurs automobiles, en raison de leur structure complexe et de leurs exigences de précision élevées, des montages spéciaux sont généralement conçus pour garantir la précision d'usinage de divers alésages de cylindres, plans et autres pièces. Leurs inconvénients sont leur coût de fabrication élevé et leur cycle de conception long, et ils sont généralement adaptés à la production en grandes séries.
Les montages spéciaux sont conçus et fabriqués spécifiquement pour une ou plusieurs tâches d'usinage similaires. Ils peuvent être personnalisés en fonction de la forme, de la taille et des exigences du procédé d'usinage de la pièce afin de garantir une précision et une efficacité optimales. Par exemple, pour l'usinage de blocs moteurs automobiles, en raison de leur structure complexe et de leurs exigences de précision élevées, des montages spéciaux sont généralement conçus pour garantir la précision d'usinage de divers alésages de cylindres, plans et autres pièces. Leurs inconvénients sont leur coût de fabrication élevé et leur cycle de conception long, et ils sont généralement adaptés à la production en grandes séries.
4. Fixations réglables
Les montages réglables sont une combinaison de montages modulaires et de montages spéciaux. Ils offrent non seulement la flexibilité des montages modulaires, mais garantissent également une certaine précision d'usinage. Les montages réglables s'adaptent à l'usinage de pièces de tailles différentes ou de formes similaires en ajustant la position de certains éléments ou en remplaçant certaines pièces. Par exemple, pour l'usinage d'une série de pièces en forme d'arbre de différents diamètres, un montage réglable peut être utilisé. En ajustant la position et la taille du dispositif de serrage, des arbres de différents diamètres peuvent être maintenus, améliorant ainsi l'universalité et le taux d'utilisation du montage.
Les montages réglables sont une combinaison de montages modulaires et de montages spéciaux. Ils offrent non seulement la flexibilité des montages modulaires, mais garantissent également une certaine précision d'usinage. Les montages réglables s'adaptent à l'usinage de pièces de tailles différentes ou de formes similaires en ajustant la position de certains éléments ou en remplaçant certaines pièces. Par exemple, pour l'usinage d'une série de pièces en forme d'arbre de différents diamètres, un montage réglable peut être utilisé. En ajustant la position et la taille du dispositif de serrage, des arbres de différents diamètres peuvent être maintenus, améliorant ainsi l'universalité et le taux d'utilisation du montage.
5. Appareils multi-stations
Les montages multipostes permettent d'usiner simultanément plusieurs pièces. Ce type de montage permet d'effectuer des opérations identiques ou différentes sur plusieurs pièces en un seul cycle de montage et d'usinage, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de l'usinage. Par exemple, pour le perçage et le taraudage de petites pièces, un montage multiposte peut accueillir simultanément plusieurs pièces. Au cours d'un même cycle, les opérations de perçage et de taraudage de chaque pièce sont réalisées à tour de rôle, ce qui réduit les temps d'arrêt de la machine-outil et améliore l'efficacité de la production.
Les montages multipostes permettent d'usiner simultanément plusieurs pièces. Ce type de montage permet d'effectuer des opérations identiques ou différentes sur plusieurs pièces en un seul cycle de montage et d'usinage, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de l'usinage. Par exemple, pour le perçage et le taraudage de petites pièces, un montage multiposte peut accueillir simultanément plusieurs pièces. Au cours d'un même cycle, les opérations de perçage et de taraudage de chaque pièce sont réalisées à tour de rôle, ce qui réduit les temps d'arrêt de la machine-outil et améliore l'efficacité de la production.
6. Calendrier des groupes
Les montages groupés sont spécifiquement utilisés pour maintenir des pièces de formes et de dimensions similaires, avec des méthodes d'emplacement, de serrage et d'usinage identiques ou similaires. Ils reposent sur le principe de la technologie de groupe : regrouper des pièces aux caractéristiques similaires en un seul groupe, concevoir une structure de montage générale et s'adapter à l'usinage des différentes pièces du groupe en ajustant ou en remplaçant certains éléments. Par exemple, lors de l'usinage d'une série d'ébauches d'engrenages de spécifications différentes, le montage groupé peut ajuster l'emplacement et les éléments de serrage en fonction des variations d'ouverture, de diamètre extérieur, etc. des ébauches d'engrenages afin de maintenir et d'usiner différentes ébauches, améliorant ainsi l'adaptabilité et l'efficacité de production du montage.
Les montages groupés sont spécifiquement utilisés pour maintenir des pièces de formes et de dimensions similaires, avec des méthodes d'emplacement, de serrage et d'usinage identiques ou similaires. Ils reposent sur le principe de la technologie de groupe : regrouper des pièces aux caractéristiques similaires en un seul groupe, concevoir une structure de montage générale et s'adapter à l'usinage des différentes pièces du groupe en ajustant ou en remplaçant certains éléments. Par exemple, lors de l'usinage d'une série d'ébauches d'engrenages de spécifications différentes, le montage groupé peut ajuster l'emplacement et les éléments de serrage en fonction des variations d'ouverture, de diamètre extérieur, etc. des ébauches d'engrenages afin de maintenir et d'usiner différentes ébauches, améliorant ainsi l'adaptabilité et l'efficacité de production du montage.
(C) Principes de sélection des montages dans les centres d'usinage
1. Dans le but de garantir la précision de l'usinage et l'efficacité de la production, les montages généraux doivent être privilégiés
Les dispositifs de serrage généraux sont à privilégier en raison de leur large application et de leur faible coût, lorsque la précision d'usinage et l'efficacité de la production sont assurées. Par exemple, pour certaines tâches d'usinage simples, sur une seule pièce ou en petites séries, l'utilisation de dispositifs de serrage généraux tels que des étaux permet de réaliser rapidement le serrage et l'usinage de la pièce sans nécessiter la conception et la fabrication de dispositifs complexes.
Les dispositifs de serrage généraux sont à privilégier en raison de leur large application et de leur faible coût, lorsque la précision d'usinage et l'efficacité de la production sont assurées. Par exemple, pour certaines tâches d'usinage simples, sur une seule pièce ou en petites séries, l'utilisation de dispositifs de serrage généraux tels que des étaux permet de réaliser rapidement le serrage et l'usinage de la pièce sans nécessiter la conception et la fabrication de dispositifs complexes.
2. Lors de l'usinage par lots, des montages spéciaux simples peuvent être envisagés
Lors de l'usinage par lots, afin d'améliorer l'efficacité et de garantir une précision constante, des montages spéciaux simples peuvent être envisagés. Bien que spécifiques, ces montages sont de structure relativement simple et leur coût de fabrication est raisonnable. Par exemple, lors de l'usinage par lots d'une pièce de forme spécifique, une plaque de positionnement et un dispositif de serrage spécifiques peuvent être conçus pour maintenir la pièce rapidement et précisément, améliorant ainsi l'efficacité de la production et garantissant la précision de l'usinage.
Lors de l'usinage par lots, afin d'améliorer l'efficacité et de garantir une précision constante, des montages spéciaux simples peuvent être envisagés. Bien que spécifiques, ces montages sont de structure relativement simple et leur coût de fabrication est raisonnable. Par exemple, lors de l'usinage par lots d'une pièce de forme spécifique, une plaque de positionnement et un dispositif de serrage spécifiques peuvent être conçus pour maintenir la pièce rapidement et précisément, améliorant ainsi l'efficacité de la production et garantissant la précision de l'usinage.
3. Lors de l'usinage en grandes séries, des montages multipostes et des montages pneumatiques, hydrauliques et autres montages spéciaux à haut rendement peuvent être envisagés.
Dans la production en grandes séries, l'efficacité de la production est un facteur clé. Les dispositifs multipostes permettent de traiter simultanément plusieurs pièces, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de la production. Les dispositifs pneumatiques, hydrauliques et autres dispositifs spéciaux offrent des forces de serrage stables et relativement importantes, garantissant la stabilité de la pièce pendant l'usinage. Les actions de serrage et de desserrage sont rapides, améliorant encore l'efficacité de la production. Par exemple, sur les lignes de production de grandes séries de pièces automobiles, les dispositifs multipostes et hydrauliques sont souvent utilisés pour améliorer l'efficacité de la production et la qualité de l'usinage.
Dans la production en grandes séries, l'efficacité de la production est un facteur clé. Les dispositifs multipostes permettent de traiter simultanément plusieurs pièces, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de la production. Les dispositifs pneumatiques, hydrauliques et autres dispositifs spéciaux offrent des forces de serrage stables et relativement importantes, garantissant la stabilité de la pièce pendant l'usinage. Les actions de serrage et de desserrage sont rapides, améliorant encore l'efficacité de la production. Par exemple, sur les lignes de production de grandes séries de pièces automobiles, les dispositifs multipostes et hydrauliques sont souvent utilisés pour améliorer l'efficacité de la production et la qualité de l'usinage.
4. Lors de l'adoption de la technologie de groupe, des appareils de groupe doivent être utilisés
Lors de l'utilisation de la technologie de groupe pour l'usinage de pièces de formes et de dimensions similaires, les montages groupés exploitent pleinement leurs avantages, réduisant ainsi le nombre de types de montages et la charge de travail de conception et de fabrication. Un réglage judicieux des montages groupés permet de s'adapter aux exigences d'usinage de différentes pièces, améliorant ainsi la flexibilité et l'efficacité de la production. Par exemple, dans les entreprises de fabrication mécanique, lors de l'usinage de pièces de même type mais de spécifications différentes, l'utilisation de montages groupés permet de réduire les coûts de production et d'améliorer la gestion de la production.
Lors de l'utilisation de la technologie de groupe pour l'usinage de pièces de formes et de dimensions similaires, les montages groupés exploitent pleinement leurs avantages, réduisant ainsi le nombre de types de montages et la charge de travail de conception et de fabrication. Un réglage judicieux des montages groupés permet de s'adapter aux exigences d'usinage de différentes pièces, améliorant ainsi la flexibilité et l'efficacité de la production. Par exemple, dans les entreprises de fabrication mécanique, lors de l'usinage de pièces de même type mais de spécifications différentes, l'utilisation de montages groupés permet de réduire les coûts de production et d'améliorer la gestion de la production.
(D) Position de fixation optimale de la pièce sur la table de la machine-outil
La position de fixation de la pièce doit être conforme à la course d'usinage de chaque axe de la machine-outil, afin d'éviter que l'outil de coupe ne puisse atteindre la zone d'usinage ou n'entre en collision avec les composants de la machine-outil en raison d'une mauvaise position de fixation. Parallèlement, la longueur de l'outil de coupe doit être aussi courte que possible afin d'améliorer sa rigidité. Par exemple, lors de l'usinage d'une grande pièce plane, si la pièce est fixée au bord de la table de la machine-outil, l'outil de coupe risque de s'allonger excessivement lors de l'usinage de certaines pièces, ce qui réduit sa rigidité, provoque facilement des vibrations et des déformations, et affecte la précision et la qualité de surface de l'usinage. Par conséquent, en fonction de la forme, des dimensions et des exigences du procédé d'usinage de la pièce, la position de fixation doit être judicieusement choisie afin que l'outil de coupe soit en parfait état de fonctionnement pendant l'usinage, améliorant ainsi la qualité et l'efficacité de l'usinage.
La position de fixation de la pièce doit être conforme à la course d'usinage de chaque axe de la machine-outil, afin d'éviter que l'outil de coupe ne puisse atteindre la zone d'usinage ou n'entre en collision avec les composants de la machine-outil en raison d'une mauvaise position de fixation. Parallèlement, la longueur de l'outil de coupe doit être aussi courte que possible afin d'améliorer sa rigidité. Par exemple, lors de l'usinage d'une grande pièce plane, si la pièce est fixée au bord de la table de la machine-outil, l'outil de coupe risque de s'allonger excessivement lors de l'usinage de certaines pièces, ce qui réduit sa rigidité, provoque facilement des vibrations et des déformations, et affecte la précision et la qualité de surface de l'usinage. Par conséquent, en fonction de la forme, des dimensions et des exigences du procédé d'usinage de la pièce, la position de fixation doit être judicieusement choisie afin que l'outil de coupe soit en parfait état de fonctionnement pendant l'usinage, améliorant ainsi la qualité et l'efficacité de l'usinage.
IV. Conclusion
Le choix judicieux du point de référence d'usinage et la détermination correcte des dispositifs de fixation sur les centres d'usinage sont essentiels pour garantir la précision de l'usinage et améliorer l'efficacité de la production. Lors de l'usinage, il est essentiel de bien comprendre et de respecter les exigences et les principes du point de référence, de sélectionner les types de dispositifs appropriés en fonction des caractéristiques et des exigences d'usinage de la pièce, et de déterminer le schéma de fixation optimal selon ces principes. Parallèlement, il convient d'optimiser la position de fixation de la pièce sur la table de la machine-outil afin d'exploiter pleinement les avantages de haute précision et de haute efficacité du centre d'usinage, d'obtenir une production de haute qualité, économique et hautement flexible en usinage mécanique, de répondre aux exigences de plus en plus diverses de l'industrie manufacturière moderne et de promouvoir le développement et le progrès continus des technologies d'usinage mécanique.
Le choix judicieux du point de référence d'usinage et la détermination correcte des dispositifs de fixation sur les centres d'usinage sont essentiels pour garantir la précision de l'usinage et améliorer l'efficacité de la production. Lors de l'usinage, il est essentiel de bien comprendre et de respecter les exigences et les principes du point de référence, de sélectionner les types de dispositifs appropriés en fonction des caractéristiques et des exigences d'usinage de la pièce, et de déterminer le schéma de fixation optimal selon ces principes. Parallèlement, il convient d'optimiser la position de fixation de la pièce sur la table de la machine-outil afin d'exploiter pleinement les avantages de haute précision et de haute efficacité du centre d'usinage, d'obtenir une production de haute qualité, économique et hautement flexible en usinage mécanique, de répondre aux exigences de plus en plus diverses de l'industrie manufacturière moderne et de promouvoir le développement et le progrès continus des technologies d'usinage mécanique.
Grâce à une recherche approfondie et à une application optimisée des repères d'usinage et des dispositifs de fixation sur les centres d'usinage, la compétitivité des entreprises de fabrication mécanique peut être efficacement améliorée. Garantir la qualité des produits permet d'améliorer l'efficacité de la production, de réduire les coûts de production et de générer des avantages économiques et sociaux accrus pour les entreprises. Dans le futur de l'usinage mécanique, avec l'émergence constante de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux, les repères d'usinage et les dispositifs de fixation sur les centres d'usinage continueront d'innover et de se développer pour s'adapter à des exigences d'usinage plus complexes et de plus haute précision.