L'usinage CNC est le procédé de fabrication le plus utilisé lorsque vous avez besoin de pièces personnalisées de haute précision pour des prototypes ou des séries de production.L'usinage CNC offre une précision exceptionnelleLes projets réussis commencent par la conception pour la fabrication (DFM), ce qui contribue à réduire les erreurs,raccourcir les délaisLa sélection des matériaux doit également être envisagée dès le stade de la conception pour assurer des performances et une efficacité optimales.L'usinage CNC offre des délais de traitement plus rapides et une plus grande souplesse pour les modifications de conception, rendant les services d'usinage professionnels un moyen fiable de transformer des concepts en pièces finies.
Les principaux enseignements
- L'usinage CNC rend les pièces très précises et rapides.
- Il est important de rendre les conceptions faciles à construire, ce qui permet d'éviter les erreurs et de réduire les coûts, mais aussi de s'assurer que les pièces fonctionnent et s'adaptent bien.
- Le choix précoce du meilleur matériau aide vos pièces à mieux fonctionner.
- Utilisez des conceptions simples et des tolérances plus grandes pour gagner du temps. Cela vous aide également à dépenser moins d'argent lorsque vous utilisez l'usinage CNC.
- Il est important de communiquer clairement avec votre partenaire d'usinage. Cela aide tout le monde à comprendre et maintient la qualité élevée. Cela conduit à de bons résultats pour votre projet.
Qu'est-ce que l'usinage CNC?
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Principes de base et processus soustractif
L'usinage CNC vous aide à façonner des matériaux avec une grande précision. CNC signifie contrôle numérique par ordinateur. Les ordinateurs disent aux machines ce qu'elles doivent faire. Les machines déplacent les outils dans trois ou cinq directions.le forageVous commencez par un bloc solide appelé un billet, le matériau est enlevé jusqu'à ce que vous voyiez la partie finale.
"J'ai juste enlevé tout ce qui n'était pas David". Cette citation montre comment fonctionne la fabrication soustractive.
L'usinage CNC utilise des outils tels que des moulins, des perceuses, des broyeurs et des tours. Vous pouvez utiliser des métaux ou des plastiques d'ingénierie. Les machines rendent des surfaces lisses et serrées. Vos pièces correspondent étroitement à votre conception.Le processus transforme votre modèle numérique en instructions de machineCela donne les mêmes résultats à chaque fois.
- Le matériau est coupé d'un bloc solide.
- Les machines se déplacent dans plusieurs directions.
- La précision et le contrôle sont de bonnes pièces sur mesure.
Pièces sur mesure pour les prototypes et la production
L'usinage CNC vous permet de fabriquer des pièces sur mesure pour les prototypes et la production. Vous pouvez changer votre conception rapidement sans nouveaux moules. Cela vous permet d'économiser du temps et de l'argent lorsque vous essayez de nouvelles idées.Vous pouvez utiliser les mêmes matériaux pour les tests et les produits finauxCela rend vos tests plus utiles.
- Le travail rapide vous aide à terminer les prototypes rapidement.
- Vous économisez de l'argent parce que vous n'avez pas besoin de moules spéciaux.
- Une précision élevée signifie que vos pièces s'adaptent et fonctionnent bien.
- Vous pouvez faire des formes complexes pour de nombreuses utilisations.
Vous commencez par un modèle 3D pour le prototype, vous transformez ce modèle en un fichier CAO, la machine CNC suit ces étapes pour fabriquer chaque pièce, vous obtenez la même pièce à chaque fois.qui aide avec les tests et la productionL'usinage CNC vous donne la flexibilité et la confiance pour les pièces sur mesure à n'importe quelle étape.
Vue d'ensemble du processus d'usinage CNC
Principales étapes du procédé d'usinage CNC
Lorsque vous voulez fabriquer une pièce avec l'usinage CNC, vous suivez des étapes simples. Chaque étape vous aide à passer d'une idée à une pièce réelle. Voici les principales étapes que vous verrez dans le processus d'usinage CNC:
- Tout d'abord, vous faites un dessin CAO. C'est un dessin numérique qui montre votre pièce.
- Ensuite, vous utilisez la programmation CAM qui transforme votre dessin en instructions pour la machine.
- Ensuite, vous choisissez le bon matériau et vous le préparez.
- Vous installez la machine CNC et commencez à couper le matériau.
- Après avoir coupé, vous vérifiez si votre pièce est correcte.
- Si nécessaire, vous finissez la pièce en la polir ou en la recouvrant.
- Enfin, vous emballez et envoyez votre pièce finie.
Conseil: Si vous planifiez chaque étape avec soin, vous éviterez les erreurs et obtiendrez de meilleures pièces.
L'usinage CNC élimine le matériau d'un bloc solide. C'est ce qu'on appelle un processus soustractif. La fabrication additive est différente car elle construit des pièces couche par couche.Le tableau ci-dessous montre comment ces deux façons ne sont pas les mêmes:
| Aspect! |
Machinerie CNC |
Fabrication additive |
| Type de procédé |
Soustractif (enlève la matière) |
Additif (construit couche par couche) |
| Résistance |
Parties plus résistantes |
Habituellement pas aussi fort. |
| Précision |
haute précision (± 0,005 mm) |
Précision inférieure (épaisseur de couche de 0,1-0,5 mm) |
| Liberté de conception |
Pas autant de liberté de conception |
Plus de liberté de conception |
| Vitesse de production |
Plus lent pour les formes dures |
Plus rapide pour faire de nouvelles idées |
| Déchets matériels |
Ça fait plus de déchets. |
Fait moins de déchets |
| Structure des coûts |
Plus cher au début |
Moins de coûts au début |
Expliqué le fraisage, le tournage et le forage
Il y a différentes méthodes d'usinage CNC que vous pouvez utiliser. Chacune est bonne pour différents travaux:
| Procédure |
Les capacités |
Applications |
| Tournois CNC |
Il fait des formes rondes. |
Utilisés pour les arbres et les raccords des voitures et des avions |
| Fraisage CNC |
Il fait des formes dures. |
Bon pour l'électronique et les équipements médicaux |
| Perçage CNC |
Ça fait des trous. |
Pour les pièces et machines électroniques |
Le tournage CNC fait tourner la pièce pendant qu'un outil la coupe. C'est le mieux pour les pièces rondes. Le fraisage CNC utilise un outil de filature pour couper le matériau. Cela vous permet de faire des formes dures.Le forage CNC fait des trous très précisCes trous sont importants pour beaucoup de choses. Vous choisissez la meilleure méthode pour votre part.
Les principaux avantages de l'usinage CNC
Vitesse et délais
Vous voulez que vos prototypes et pièces soient fabriqués rapidement. L'usinage CNC vous aide à passer d'une idée à une pièce finie rapidement. Vous pouvez transformer des conceptions numériques en choses réelles en quelques jours.Cette vitesse vous permet de tester et de corriger vos conceptions sans attendre longtempsL'usinage CNC vous permet également d'apporter des modifications et de voir les résultats immédiatement.
Conseil: Obtenir rapidement des pièces vous aide à garder une longueur d'avance et à vendre vos produits plus rapidement.
Géométrie précise et complexe
Beaucoup d'industries ont besoin de pièces fabriquées avec une grande précision. L'usinage CNC vous donne des résultats très précis et reproductibles. Vous pouvez faire confiance à ce processus pour fabriquer des formes dures avec des ajustements serrés.Les machines à cinq axes peuvent se déplacer de plusieurs façons pour fabriquer des pièces détaillées.Cela signifie que vous pouvez obtenir des formes délicates en une seule configuration.
- L'usinage CNC à 5 axes produit des pièces très complexes et précises.
- Vous pouvez ajouter de petits détails que d'autres méthodes ne peuvent pas faire.
- Ce procédé réduit les déchets et améliore la précision de chaque pièce.
L'usinage CNC est utilisé pour fabriquer des pièces précises pour les avions, les outils médicaux et les voitures.
La polyvalence matérielle
Vous pouvez choisir parmi de nombreux matériaux solides pour vos pièces. L'usinage CNC fonctionne avec des métaux, des plastiques et des alliages spéciaux. Cela signifie que vous pouvez choisir le meilleur matériel pour votre travail.Vous pouvez utiliser les mêmes matériaux résistants pour les pièces d'essai et les produits finaux.
Voici un tableau montrant les matériaux courants et leur utilisation:
| Type de matériau |
Caractéristiques |
Applications |
| D'aluminium |
Légère, résistante à la rouille, facile à façonner, conserve sa taille |
Les voitures, les appareils électroniques, les avions |
| Lamière et cuivre |
Idéal pour transporter l'électricité, finition lisse, outils durent plus longtemps |
Faire beaucoup de pièces, des dessins difficiles |
| Plastiques de génie |
Prix flexible et avantageux pour les essais |
Tests dans les usines |
| Titane |
Très résistant, ne chauffe pas facilement, difficile à couper |
Moteurs à réaction, pièces médicales |
| Inconel |
Ne rouille pas, résiste à la chaleur, difficile à couper |
Avions, emplois dans l'énergie |
| Acier à outils trempé |
Il a besoin d'outils spéciaux, il doit être très précis |
Moulures, pièces détachées pour voitures |
Vous pouvez compter sur l'usinage CNC pour fabriquer les pièces dont vous avez besoin, peu importe le matériau ou la conception que vous choisissez.
Guide de conception de l'usinage CNC
La conception de pièces pour l'usinage CNC peut sembler difficile au début. Mais vous pouvez le rendre plus facile si vous suivez quelques étapes. Ce guide d'usinage CNC vous montre comment fabriquer des pièces simples à construire.Vos pièces coûteront moins cher et fonctionneront bien à la fois pour les tests et pour les fabriquer en masse..
Pratiques de conception de base et avancées
Vous voulez que vos pièces soient solides et pas trop délicates. le guide de l'usinage CNC dit d'utiliser les plus gros outils que vous pouvez. les gros outils coupent plus de matériau rapidement et font des surfaces lisses.Essayez de concevoir votre pièce de sorte que la plupart du matériel est retiré en premierCela maintient la pièce stable et l'empêche de bouger pendant la coupe.
Astuce: Les petites pièces nécessitent moins de travail, ce qui vous permet d'économiser du temps et de l'argent.
Voici quelques conseils de conception utiles du guide de l'usinage CNC:
- Utilisez les outils de coupe les plus gros que vous pouvez pour chaque pièce.
- Emportez la plupart du matériel plus tôt pour mieux tenir.
- Des surfaces plus lisses prennent plus de temps à faire.
- Faites des pièces plus petites si vous pouvez pour gagner du temps.
- Gardez votre pièce proche de la taille du bloc.
- Utilisez de plus grandes tolérances quand vous le pouvez pour accélérer les choses.
- Assurez-vous que votre pièce peut être tenue fermement pendant la coupe.
- Concevoir des pièces rigides de façon à ce qu'elles ne se plient ni ne tremblent.
- Choisissez des matériaux plus doux pour une coupe plus rapide.
- Évitez les angles bizarres et les formes très dures.
Vous pouvez également utiliser des astuces avancées pour économiser de l'argent et obtenir de meilleures pièces.Essayez d'utiliser des blocs de taille normale et ne demandez pas beaucoup de finitions de surfaceSi vous commandez plusieurs pièces à la fois, vous pouvez payer moins pour chacune.
| La pratique |
Définition |
| Simplifier les conceptions |
Les formes simples sont moins chères et plus faciles à fabriquer. |
| Optimiser la sélection des matériaux |
Choisissez des matériaux solides mais pas trop chers. |
| Respecter les lignes directrices de la MDP |
Suivez les règles de conception pour une fabrication plus facile. |
| Évitez les finitions de surface multiples |
Moins de finitions signifie moins de travail supplémentaire et moins de coûts. |
| Compte de taille en blanc |
Utilisez des tailles standard pour réduire les déchets. |
| Profitez des économies d'échelle |
Commandez plus de pièces pour abaisser le prix par pièce. |
Tolérances et limites des caractéristiques
Les tolérances indiquent au mécanicien à quel point la pièce doit être proche de votre conception. le guide de l'usinage CNC dit d'utiliser des tolérances serrées que lorsque vous en avez besoin.Votre pièce coûtera plus cher et prendra plus de temps à faire..
Voici un tableau des tolérances communes pour les pièces usinées CNC:
| Type de tolérance |
Valeur |
| Tolérance à l'usinage |
+/- 0,005 pouces (0,13 mm) |
| Tolérance d'usinage de précision |
+/- 0,002 pouces (0,051 mm) |
| Tolérance sur les trous enduits |
+/- 0,0005 pouces (0,0127 mm) |
| Tolérance sur les emplacements des caractéristiques |
+/- 0,002 pouces (0,051 mm) |
Vous devriez:
- Utilisez des tolérances serrées si la pièce en a vraiment besoin.
- Utilisez des tolérances serrées sur les points importants.
- Utilisez des tolérances normales pour les endroits qui n'ont pas beaucoup d'importance.
Le guide de l'usinage CNC vous aide à résoudre ces problèmes:
| Le défi |
Solution |
| Produire des géométries complexes |
Utilisez un bon logiciel CAO/CAO pour tester et modifier votre conception. |
| Atteindre des tolérances strictes |
Vérifiez souvent les machines et utilisez des outils tranchants et solides. |
| Parties d'usinage à paroi mince |
Modifiez les réglages de coupe et ajoutez un support pour arrêter la flexion. |
| Utilisation de matériaux résistants |
Choisissez les bons outils et changez votre façon de couper. |
| S'assurer que les pièces s'emboîtent |
Utilisez de bons outils de mesure et concevez des pièces qui s'adaptent facilement. |
Conseils pour choisir le matériel
Choisir le bon matériau est une partie importante du guide d'usinage CNC. Vous devez penser à la façon dont la pièce sera utilisée, à la vitesse dont vous en avez besoin et à la facilité de coupe.Certains matériaux sont solides mais difficiles à couper.D'autres sont faciles à couper mais ne durent pas aussi longtemps.
| Facteur |
Définition |
| Exigences de performance |
Choisissez des matériaux qui résistent au stress, à la chaleur et aux produits chimiques en cas de besoin. |
| Temps de réalisation |
Assurez- vous que vous pouvez obtenir le matériel rapidement pour éviter les retards. |
| Faiblesse à l'usinage |
Choisissez des matériaux faciles à couper pour des pièces plus rapides et moins chères. |
| Coût |
Équilibrez le prix avec la façon dont le matériel fonctionne pour vous. |
| Exigences réglementaires |
Vérifiez si le matériau est conforme aux règles RoHS ou REACH. |
| Facteurs environnementaux |
Pensez au recyclage et à son impact sur l'environnement. |
| Tolérances |
Certains matériaux résistent mieux à des tolérances serrées que d'autres. |
| Taille et forme des pièces |
La taille et la forme de la pièce peuvent limiter vos choix de matériaux. |
| Quantité de pièces |
Certains matériaux sont meilleurs pour fabriquer plusieurs pièces à la fois. |
| Complicité des pièces |
Des pièces complexes peuvent nécessiter des matériaux spéciaux. |
| Processus d'usinage |
Certains procédés fonctionnent mieux avec certains matériaux. |
| Usure des outils |
Les matériaux plus durs peuvent usurer les outils plus rapidement et peuvent nécessiter des outils spéciaux. |
Lorsque vous choisissez un matériau, pensez toujours à ce que la pièce doit faire. Ne regardez pas seulement le prix. Assurez-vous que le matériau est facile à obtenir afin de ne pas avoir à attendre.Adaptez le matériau à vos besoins d'essai si vous faites un prototype. Vérifiez que le matériau respecte toutes les règles et les normes de qualité. Essayez d'utiliser des matériaux faciles à recycler si vous voulez aider la planète.
Remarque: les bons choix de matériaux vous aident à obtenir les meilleurs résultats de l'usinage CNC et facilitent le changement de votre projet.
Ce guide d'usinage cnc vous donne des conseils pour concevoir de meilleures pièces, éviter les erreurs et choisir les bons matériaux. Vous pouvez utiliser ces idées pour rendre votre prochain projet plus rapide, moins cher et plus réussi.
Finition et contrôle qualité
Options de finition de surface
Vous avez de nombreuses façons de terminer des pièces usinées CNC. Chaque finition change l'apparence ou le fonctionnement de votre pièce. Certaines finitions rendent les pièces plus résistantes ou empêchent la rouille. D'autres donnent un aspect lisse ou terne.Voici quelques finitions courantes:
- Comme usiné: vous pouvez voir de petites marques d'outil. La surface est un peu rugueuse, environ Ra 3,2 μm.
- Le soufflage de perles: cela rend la pièce terne et lisse.
- Anodisation de type II (transparente ou colorée): Cette méthode met une couche sur la pièce pour empêcher la rouille.
- Anodisation de type III (couche dure): cela crée une couche plus épaisse et plus dure.
- Couche en poudre: une couche mince et solide de plastique est ajoutée pour protéger la pièce de la rouille.
La finition ne fait pas que rendre les pièces belles, elle les rend aussi plus résistantes et plus résistantes aux dommages.
Conseils: Choisissez une finition adaptée à l'usage de la pièce.
Inspection et assurance qualité
Il existe de nombreuses façons de vérifier vos pièces. Les travailleurs qualifiés utilisent des outils et des tests spéciaux pour détecter les problèmes à un stade précoce.Voici un tableau avec les moyens courants de vérifier les pièces:
| Méthode de contrôle |
Définition |
| Inspection du premier article (FAI) |
Vérifie la première partie pour trouver des problèmes avant de faire d'autres. |
| Inspection en cours |
Surveiller les dimensions et les tolérances pendant la production. |
| Inspection dimensionnelle |
Utilise des outils précis pour vérifier les mesures. |
| Inspection de la finition de surface |
Il regarde la rugosité et la finition. |
| Inspection visuelle |
Trouve des défauts et des imperfections de surface. |
| Tests non destructifs |
Trouve les défauts cachés sans endommager la pièce. |
| Test de dureté |
Mesure la dureté du matériau. |
| Tests fonctionnels |
Vérifie si la pièce fonctionne correctement. |
| Inspection de l'assemblage et de l'équipement |
Assure que les pièces s'emboîtent pendant l'assemblage. |
| Inspection finale |
Il examine toutes les pièces avant de les envoyer. |
| Contrôle statistique des processus (CPC) |
Suivre le processus pour réduire les erreurs. |
| Documentation |
Tenir des dossiers pour la traçabilité et la conformité. |
| Inspection du traitement post-usinage |
Vérifie si des traitements tels que le traitement thermique répondent aux exigences. |
| Le rôle du personnel qualifié |
Il s'appuie sur un personnel qualifié pour un contrôle de qualité efficace. |
Parfois, les pièces sont rejetées pour des raisons telles que des paramètres d'outil incorrects ou de vieux outils. L'utilisation du mauvais programme peut également causer des problèmes.D'autres problèmes sont de mauvaise taille., se plier, trembler ou endommager par la chaleur.
Les règles de l'industrie vous aident à vérifier les matières premières et la première pièce produite. Vous surveillez également le processus au fur et à mesure que vous fabriquez plus de pièces. Vous utilisez des outils et des machines spéciaux pour mesurer chaque pièce.Ces étapes vous aident à trouver les problèmes tôt et garder votre processus d'usinage CNC fonctionnant bien.
Remarque: Un bon contrôle de la qualité vous aide à éviter les erreurs et à vous assurer que vos pièces sont correctes.
Choisir des services d'usinage pour les pièces sur mesure
Préparation de dossiers de conception pour les services d'usinage
Vous devez préparer vos fichiers de conception avant de les envoyer aux services d'usinage.comme STEP ou IGESVous devriez également ajouter des dessins techniques à vos fichiers CAO. Ces dessins montrent les choses importantes dont le machiniste a besoin, comme des fils spéciaux, des finitions de surface ou des tolérances serrées.Les dessins techniques aident le machiniste à mieux connaître votre pièce et à s'assurer que rien ne manque.
Voici une liste de contrôle pour vous aider à préparer vos dossiers:
- Faites votre conception dans un logiciel CAO.
- Enregistrez votre fichier en STEP, IGES, DWG ou DXF.
- Ajouter des dessins techniques pour les caractéristiques spéciales ou les finitions.
- Montrez toutes les tailles et notes importantes sur vos dessins.
Astuce: Un bon dessin vous aide à éviter les erreurs et à obtenir la pièce que vous voulez.
Choisir le bon partenaire d'usinage CNC
Le choix des bons services d'usinage est important pour votre projet.Cherchez des entreprises ayant beaucoup d'expérience dans l'usinage CNCDemandez-leur des exemples de leurs travaux passés, en particulier dans votre domaine. Vérifiez s'ils ont des certificats de contrôle de la qualité comme ISO 9001.Assurez-vous qu'ils peuvent travailler avec les matériaux dont vous avez besoin et ont les bonnes machines pour votre partie.
Utilisez cette liste pour choisir:
- De nombreuses années d'expérience et de bonnes critiques des clients.
- Contrôle de la qualité et certificats du secteur.
- Peut respecter les délais et faire beaucoup de pièces si nécessaire.
- Une communication claire et un service clientèle serviable.
- Je peux vous aider avec les prototypes et les grandes commandes.
Si une entreprise est souvent en retard ou ne répond pas à vos questions, vous devriez chercher d'autres services d'usinage.
Commencez votre projet CNC
Vous pouvez commencer votre projet CNC en suivant quelques étapes simples. En premier lieu, envoyez un paquet complet aux services d'usinage. Ce paquet devrait contenir vos fichiers 3D et 2D et toutes les instructions spéciales.Le prochain.Pendant que votre rôle est en cours de réalisation, demandez des mises à jour pour savoir ce qui se passe.donner des commentaires pour améliorer les commandes futures.
Voici un tableau pour chaque étape:
| La scène |
Action clé |
Pourquoi cela compte |
| RFC |
Envoyer tous les fichiers de conception et les spécifications aux services d'usinage |
Il s'assure que vous obtenez un devis correct et des besoins clairs. |
| Pré-production |
Confirmez les détails et les délais avec votre partenaire |
Il établit des règles claires pour tout le monde. |
| En production |
Demandez des mises à jour et des photos régulières |
Vous tient informé et vous aide à détecter les problèmes tôt |
| Après la livraison |
Donnez votre avis sur les pièces que vous recevez |
Améliore les projets futurs et renforce la confiance |
Remarque: Une bonne planification et une communication claire aident vos services d'usinage CNC à faire de leur mieux pour vos pièces personnalisées.
L'usinage CNC présente de nombreux avantages pour la fabrication de prototypes et de pièces de production.
- Vous obtenez des pièces très précises.
- Vous pouvez choisir parmi de nombreux matériaux pour votre projet.
- Le processus est rapide et vous permet d'économiser.
- Vous pouvez passer du test à la fabrication de nombreuses pièces sans perdre de qualité.
Des conceptions intelligentes et le choix de bons matériaux vous aident à bien faire.
| La pratique |
Avantages |
| Des conceptions simples |
Il rend les pièces plus rapides et moins chères. |
| Tolérances correctes |
Aide à vérifier la qualité facilement |
Suivez ce guide pour commencer votre projet d'usinage CNC et trouver la meilleure entreprise pour votre travail.
Questions fréquentes
De quels fichiers avez-vous besoin pour l'usinage CNC?
Vous devez envoyer un fichier CAO 3D, comme STEP ou IGES. Vous devez également inclure des dessins 2D pour les caractéristiques spéciales ou les finitions. Ces fichiers aident les machinistes à comprendre votre pièce et à la faire correctement.
À quelle vitesse pouvez-vous obtenir des pièces usinées CNC?
Vous pouvez obtenir des pièces simples en 1 à 3 semaines. Les pièces complexes ou personnalisées peuvent prendre de 5 à 8 semaines. Un service rapide dépend de la conception des pièces, du matériau et de la charge de travail de l'atelier.
Pouvez-vous utiliser l'usinage CNC pour les métaux et les plastiques?
Oui, vous pouvez utiliser l'usinage CNC pour de nombreux métaux et plastiques. Vous pouvez choisir l'aluminium, l'acier, le titane, l'ABS ou le nylon. Cela vous permet de tester et de fabriquer des pièces finales avec le bon matériau.
Comment maintenir la précision des pièces CNC?
Vous utilisez des tolérances serrées, de bonnes machines et des ouvriers qualifiés. Vous vérifiez les pièces avec des outils spéciaux.
Quelles finitions pouvez-vous choisir pour les pièces CNC?
Vous pouvez choisir parmi de nombreuses finitions:
- Autres machines à coudre
- Le soufflage de perles
- Anodisation
- Couche en poudre
Chaque finition change l'apparence ou le fonctionnement de votre pièce.
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