Directives de conception d'usinage CNC : Maximiser vos résultats

L'usinage CNC est un processus de fabrication polyvalent qui permet de produire une large gamme de pièces avec une précision et une répétabilité élevées. Il s’agit d’un processus de fabrication essentiel pour produire des pièces complexes de haute précision pour diverses industries, notamment l’aérospatiale, l’automobile, la santé et l’électronique.

Mais voici le problème : atteindre la perfection dans l'usinage CNC n'est pas seulement une question de machines. C'est une forme d'art qui nécessite un sens aigu du design et une compréhension approfondie du processus. Dans ce guide, nous dévoilons les secrets de la conception de l'usinage CNC. Des meilleures pratiques générales aux conseils sur mesure pour différentes opérations CNC, nous expliquons comment sculpter vos conceptions pour des performances CNC optimales. Bienvenue à l'intersection de l'innovation et de la précision, où chaque ligne directrice que nous partageons est une étape vers l'excellence en matière de fabrication.

Qu'est-ce que l'usinage CNC?

Dans l'usinage CNC, le développement d'une pièce passe du concept initial à la forme physique grâce à un processus précis et technologiquement avancé. Initialement, un concepteur CNC crée la conception en utilisant logiciel de CAO avancé. Cette conception est ensuite convertie en G-code, le code directif des machines CNC. Suivant ce code, la machine CNC utilise des outils de coupe spécialisés pour sculpter méthodiquement la pièce à partir d'un bloc solide.

Les machines CNC comme les fraiseuses verticales et horizontales et les tours peuvent fonctionner sur différents axes. Pour créer des pièces relativement simples, les machines traditionnelles à 3 axes peuvent manipuler les pièces le long de trois axes linéaires (X, Y et Z). Le Usinage sur axe 5 peut travailler le long des trois axes linéaires et autour de deux axes de rotation pour créer des composants plus complexes.

Le processus de fabrication subjectif permet la production de pièces complexes et de haute précision dans divers matériaux comme les métaux, les plastiques et les composites. De plus, il est rapide, automatisé, précis et évolutif, ce qui le rend applicable au prototypage, à la production unique et à la production à grande échelle.

Directives de conception CNC : conseils pour réduire les coûts

Comprendre ce qu'est l'usinage CNC constitue la base pour apprécier l'importance d'adhérer aux pratiques de conception. Ces pratiques sont essentielles pour réduire les coûts et maintenir un haut niveau de qualité et de précision.

Guides de conception communs pour l'usinage CNC

Éviter les surfaces non planes et à angle de dépouille

Les surfaces non planes et à angle de dépouille sont complexes et difficiles à usiner, ce qui peut entraîner des vitesses de coupe plus lentes, des temps d'usinage plus longs et une usure accrue de l'outil. De plus, ces surfaces peuvent rendre plus difficile l'obtention d'une qualité de pièce constante et d'une tolérance serrée. Pour éviter les surfaces non planes et à angle de dépouille dans votre conception :

• Utilisez une géométrie simple et plate autant que possible.
• Utilisez des congés et des rayons pour adoucir les angles vifs et réduire le nombre de surfaces complexes.
• Incorporez des angles de dépouille dans votre conception pour faciliter l'enlèvement de matière et réduire l'usure de l'outil pendant l'usinage.

Augmenter la taille des congés internes

Les congés internes sont des coins arrondis ou des transitions au sein d'une pièce qui peuvent réduire les concentrations de contraintes et améliorer la résistance de la pièce. L'augmentation de la taille de ces congés améliorera la qualité et l'efficacité de l'opération d'usinage en :

• Réduction des efforts de coupe et de l'usure de l'outil lors de l'usinage.
• Amélioration de l'évacuation des copeaux et du flux de matière lors de la coupe.
• Réduire la probabilité de bris d'outil et d'usure prématurée de l'outil.
• Amélioration de l'état de surface et de la qualité des pièces.

Ajouter des contre-dépouilles aux angles vifs

Les contre-dépouilles sont des évidements ou des encoches dans les coins d'une pièce qui permettent un meilleur accès aux outils et un meilleur enlèvement de matière pendant l'usinage. Une conception de contre-dépouille optimisée pour l'usinage CNC :

• Réduit les forces de coupe et l'usure de l'outil.
• Améliorez l'évacuation des copeaux et le flux de matière pendant la coupe.
• Réduisez la probabilité de bris d'outil et d'usure prématurée de l'outil.
• Améliorez la finition de surface et la qualité de la pièce.

Cependant, la création de contre-dépouilles peut s'avérer une tâche complexe et difficile, car elles peuvent être difficiles à atteindre à l'aide d'outils de coupe standard. De plus, des outils spécialisés ou usinage multi-axes peut être nécessaire pour usiner les contre-dépouilles. Minimiser la taille et la complexité des contre-dépouilles peut aider à obtenir de meilleurs résultats. Les éléments suivants doivent être pris en considération lors de la conception des contre-dépouilles :

Utiliser les tolérances standard

Les tolérances standard garantissent que les pièces CNC finies répondent aux spécifications et aux exigences fonctionnelles souhaitées. Des tolérances trop serrées peuvent augmenter le coût et le temps d’usinage.

En spécifiant la norme Tolérances d'usinage CNC, les fabricants peuvent réduire le besoin d'opérations secondaires et améliorer l'efficacité globale du processus d'usinage.

Texte et lettrage

Lors de la création de texte ou de lettrage, l'outil doit pouvoir maintenir une largeur, une hauteur et un espacement constants tout au long du processus d'usinage. Toute variation de ces facteurs peut entraîner un produit final qui ne répond pas aux spécifications de conception.

Vous devez tenir compte de la police et de la taille du texte ou des lettres. Les textes trop petits peuvent être difficiles à lire ou peuvent ne pas répondre aux spécifications souhaitées, tandis que les textes trop grands peuvent provoquer une déviation de l'outil ou affecter l'exactitude et la précision du processus d'usinage. Pour relever ces défis, quelques bonnes pratiques de conception recommandées par les ingénieurs et les concepteurs :

• Utiliser des polices standards bien adaptées au processus d’usinage
• Évitez les lettrages trop complexes ou trop fins
• Spécifiez une taille de police plus grande
• Optez pour une police avec une largeur, une hauteur et un espacement plus cohérents
• Considérez attentivement l'orientation du texte par rapport à la pièce
• Ajustez l'outil en conséquence pour maintenir une hauteur, un espacement et une vitesse de coupe constants.

Taille de la pièce

Les machines CNC ont des capacités variables en fonction de leur taille et de leur capacité. Certaines machines peuvent être trop petites pour accueillir de grandes pièces, tandis que d'autres peuvent ne pas être en mesure de gérer des pièces trop petites. En conséquence, les pièces à concevoir doivent soigneusement prendre en compte leur taille et choisir la machine appropriée en conséquence.

Outre la taille de la machine, la taille des pièces peut également avoir un impact sur la vitesse du processus d'usinage. Les pièces plus grandes nécessitent un temps d'usinage plus long et des coûts de production plus élevés, car les ingénieurs doivent retirer plus de matière pendant l'usinage que les pièces plus petites.

Choisissez un matériau plus doux

Les matériaux plus tendres sont plus faciles à usiner, ce qui entraîne des vitesses de coupe plus rapides, une usure réduite des outils et des temps et coûts d'usinage réduits. De plus, ils sont moins sujets aux fissures ou à la déformation pendant le processus d'usinage, ce qui améliore la qualité des pièces et réduit le temps de traitement après usinage. Néanmoins, ne choisissez un matériau souple que si l’usage prévu et l’application finale du produit le permettent.

Minimiser les changements d'outils et les configurations de serrage

Un besoin plus élevé de changements d'outils et de configurations de maintien de la pièce au cours d'un cycle d'usinage entraînera un processus long et coûteux. Vous pouvez prendre en compte les conseils suivants pour minimiser les modifications et les configurations d’outils :

• Les pièces présentant des caractéristiques et des géométries similaires peuvent être usinées CNC à l'aide d'un seul outil de coupe.
• Réduisez les configurations requises en concevant des pièces avec des orientations cohérentes ou en utilisant des fixations modulaires pouvant accueillir plusieurs pièces.
• Utilisez des outils de coupe multifonctionnels capables d’effectuer plusieurs opérations avec un seul changement d’outil.

Pour les pièces de fraisage CNC

Rester disponible Outils de coupe CNC à l'esprit

L'optimisation des pièces CNC pour réduire les coûts et les délais de livraison implique d'aligner les conceptions sur les capacités des outils de fraisage CNC standard. En choisissant des conceptions conformes aux tailles et aux capacités de ces outils standard, le besoin d'outils personnalisés ou spécialisés peut être considérablement réduit.

Un exemple pratique est la conception des congés internes. Il est conseillé d'éviter les spécifications qui nécessitent un rayon inférieur à celui que les outils de coupe CNC standard peuvent accepter. La création de telles fonctionnalités nécessite de passer à des outils plus petits, éventuellement personnalisés, ce qui pourrait entraîner une augmentation du temps et des coûts qui pourraient ne pas justifier les avantages. Par conséquent, rester dans les limites des capacités des outils standard est une considération clé pour une production efficace de pièces CNC.

Évitez les coins internes pointus

Le fraisage CNC présente des limites inhérentes, dont l'incapacité à créer des angles internes nets. Cette limitation provient de la forme ronde des outils de fraisage CNC. Pour y parvenir, les ingénieurs utilisent souvent des coins arrondis dans leurs conceptions. Le rayon de ces coins doit être au moins la moitié du diamètre de la fraise. Par exemple, avec une fraise de 1/4", le rayon minimum des congés ne doit pas être inférieur à 1/8".

Pour relever le défi des exigences en matière d'angles vifs dans les pièces, des approches de conception spécifiques sont utilisées. Ceux-ci inclus:

• Percer des trous pour « casser » les coins.
• Permet aux arêtes vives de s'insérer dans la cavité.
• Utilisation de congés lorsque des surfaces inclinées ou dépouillées rencontrent des murs verticaux ou des arêtes vives.
• L'utilisation de fraises carrées ou sphériques entraînera toujours de la matière entre le mur et la surface, sauf si la surface est plate et normale à l'outil.

Évitez les fentes ou les poches profondes et étroites

Une bonne pratique de conception est que la profondeur de coupe finale ne doit pas dépasser certains rapports basés sur le matériau à usiner. Par exemple, pour les plastiques, le rapport ne doit pas être supérieur à 15 fois le diamètre de la fraise, l'aluminium ne doit pas dépasser 10 fois et la limite pour l'acier est de 5 fois. En effet, les outils plus longs sont plus sensibles à la déflexion et aux vibrations, entraînant des imperfections de surface.

De plus, le rayon de congé interne dépend également du diamètre de l'outil de coupe. Si une fente de 0.55" de large pour une pièce en acier doit être usinée CNC à l'aide d'une fraise en bout de 0.5", la profondeur ne doit pas dépasser 2.75". De plus, les fraises en bout à rapport longueur/diamètre élevé peuvent être plus difficiles à obtenir. Par conséquent, il est conseillé soit de diminuer la profondeur de la fente ou de l’élément, soit d’augmenter le diamètre de l’outil de coupe.

Concevoir les plus grands rayons internes autorisés

La taille de l'outil de coupe utilisé dans les fraiseuses CNC doit être prise en compte lors de la phase de conception. Une fraise plus grande enlève plus de matière en un seul passage, réduisant ainsi le temps et les coûts d'usinage.

Pour profiter pleinement des capacités des fraises plus grandes, concevez vos coins internes et congés avec le plus grand rayon possible, de préférence supérieur à 0.8 mm.

Une astuce supplémentaire consiste à rendre les congés légèrement plus grands que le rayon de la fraise en bout, par exemple un rayon de 3.3 mm au lieu de 3.175 mm. Cela crée un chemin de coupe plus lisse et produit une finition plus fine sur votre pièce usinée.

Choisissez l'épaisseur appropriée

Il est important de noter que les parois minces des pièces peuvent créer des défis importants dans le processus d'usinage, notamment en termes de maintien de la rigidité et de précision des dimensions. Pour éviter ces difficultés, vous pouvez concevoir des murs d'une épaisseur minimale de 0.25 mm pour les composants métalliques et de 0.50 mm pour les pièces en plastique car ils peuvent résister aux rigueurs du processus de fabrication.

Pour les pièces de tournage CNC 

Évitez les coins internes pointus

Les coins internes et externes pointus dans la conception d'une pièce peuvent constituer un défi lors de l'usinage. Pour surmonter ce problème, il est recommandé de :

• Avoir des coins internes arrondis, offrant une transition progressive pour que l'outil se déplace en douceur.
• Incorporez un léger angle dans les parois latérales abruptes pour éliminer les coins internes pointus.
• Simplifiez le processus d'usinage en réduisant le nombre d'opérations nécessaires avec un seul outil.

Évitez les pièces tournées longues et fines

L'instabilité est une préoccupation courante lorsqu'il s'agit de pièces longues et finement tournées. La pièce en rotation peut facilement heurter l'outil, créant une finition imparfaite. Pour lutter contre ce problème, utilisez les conseils de conception CNC suivants.

• Incorporez un foret à centrer à l'extrémité et utilisez un centre pour maintenir la pièce en rotation de manière droite.
• Maintenez le rapport longueur/diamètre égal ou inférieur à 8:1 pour minimiser le risque d'instabilité pendant l'usinage.

Évitez les parois minces

Lors d'une opération de tournage CNC, soyez conscient de la quantité de matière à usiner. Un usinage excessif peut entraîner une contrainte excessive sur la pièce, tandis que des parois minces peuvent entraîner une diminution de la rigidité et des difficultés à maintenir des tolérances serrées.

À titre indicatif, l'épaisseur de paroi des pièces tournées doit être d'au moins 0.02 pouce pour garantir la stabilité et la précision pendant le processus de fabrication.

Pour le perçage de pièces

Profondeur de trou optimale

La profondeur idéale d'un trou percé doit équilibrer la stabilité de l'outil et la résistance du matériau usiné. Un perçage trop peu profond peut entraîner un joint faible et réduire la force de maintien des vis, tandis qu'un perçage trop profond peut entraîner la rupture ou la flexion du foret, entraînant une précision et une finition de surface médiocres.

Pour déterminer la profondeur de trou optimale, vous devez tenir compte de la taille du foret, de la dureté et de l'épaisseur du matériau, de la résistance requise pour l'application prévue et de la stabilité globale de la configuration de la machine. Il est recommandé de percer le trou juste assez profondément pour accueillir la vis ou la fixation, en laissant un peu de matériau pour le support. Si un fraisage est nécessaire, le trou doit être foré plus profondément pour permettre le fraisage.

Distinguer les trous traversants et les trous borgnes

Il est important de comprendre la différence entre les trous débouchants et les trous borgnes, car ils nécessitent tous deux des techniques et des outils de forage différents.

Un trou traversant est un trou qui traverse entièrement la pièce d’une extrémité à l’autre. Il est généralement plus facile à produire, car le foret doit entrer et sortir de la pièce par des côtés opposés. Les trous traversants sont applicables à la fixation, au montage et au routage de composants électriques et mécaniques.

Les trous borgnes, en revanche, ne traversent pas complètement la pièce et s'arrêtent à une profondeur spécifique. Ils sont applicables pour créer des cavités, des évidements ou des poches dans la pièce et sont généralement plus difficiles à produire que des trous débouchants. Les trous borgnes nécessitent des forets CNC spéciaux et des vitesses de coupe pour garantir que le tranchant ne traverse pas le bas de la pièce.

Éviter les trous partiels

Un trou partiel se produit lorsque le foret ne pénètre pas complètement dans le matériau et peut être causé par divers facteurs tels que la rupture du foret, une sélection incorrecte du foret ou des paramètres incorrects tels que la vitesse, l'avance et la profondeur de coupe. Par conséquent, vous devez sélectionner le bon foret, maintenir les bons paramètres et utiliser du liquide de refroidissement pour dissiper la chaleur.

Évitez de percer des cavités

Lors du perçage, gardez à l’esprit que l’intersection de trous avec des cavités existantes dans des pièces peut compromettre son intégrité structurelle. Vous pouvez éviter cela en éloignant les pointes de forage des cavités existantes. Cependant, si le trou percé doit traverser la cavité, une pratique de travail consiste à s'assurer que son axe central ne le coupe pas pour maintenir la stabilité de la pièce.

Taille de foret standard de conception

Optimisez votre conception pour des tailles de forets standard afin d'économiser du temps et de l'argent, et permettez aux ateliers d'usinage de produire plus facilement votre pièce sans avoir besoin d'outils personnalisés coûteux.

Envisagez d'utiliser une taille de foret standard comme 0.12" au lieu d'une taille plus précise mais moins courante comme 0.123". Essayez également de limiter le nombre de tailles de forets différentes utilisées dans votre conception CNC, car plusieurs tailles augmentent le temps et les efforts requis pour les changements d'outils pendant le processus d'usinage.

Spécifiez les trous filetés

Un trou fileté permet la fixation de boulons, vis et autres fixations filetées. Assurez-vous de spécifier la profondeur correcte du filetage afin que la fixation filetée soit suffisamment engagée pour maintenir la pièce ensemble. Plus le filetage est profond, plus l'adhérence de la fixation est forte.

Le type de matériau peut affecter le type de fil. D'une part, les matériaux souples peuvent nécessiter un filetage moins profond. En revanche, les matériaux plus durs peuvent nécessiter un filetage plus profond.

Lorsque vous spécifiez des trous filetés dans un dessin, utilisez des légendes de filetage claires et précises pour garantir la norme, le pas et la profondeur de filetage corrects. Assurez-vous d'avoir suffisamment d'espace libre pour l'installation et le retrait de la fixation filetée sans coincer ni dénuder le filetage.

Évitez les tapotements profonds

Un autre conseil crucial pour obtenir des résultats exacts et précis est d’éviter les tapotements profonds. Plus le robinet est long, plus il risque de vibrer et de bouger pendant son fonctionnement, entraînant des imperfections dans le produit final. Un robinet qui dépasse 3 fois son diamètre est profond et peut poser un défi de taille.

Cependant, dans de nombreux cas, même un taraud dont le diamètre est 1.5 fois supérieur fournira un engagement suffisant du filetage, éliminant ainsi le besoin d'un taraud profond. L'utilisation de tarauds profonds augmente le risque de casse d'outil, de filetages défectueux et de diminution de la précision, ce qui en fait un aspect indésirable de la conception d'usinage CNC.

Livre électronique Guide de conception CNC

Plongez dans des informations d'experts, des conseils de conception détaillés et des stratégies pratiques conçues pour réussir.

Obtenez votre téléchargement gratuit dès aujourd'hui et transformez vos conceptions pour l'usinage !

Téléchargez la copie gratuite

Limitations qui affectent la conception d'usinage CNC

Lors de la conception de pièces pour l'usinage CNC, il est essentiel de garder à l'esprit certaines limites. Reconnaître ces contraintes est essentiel pour garantir que le produit final est conforme aux spécifications requises tout en maintenant un processus de production efficace et rentable.

Capacités de l'outil

Un aspect difficile du processus d'usinage CNC est la capacité de l'outil à atteindre et à usiner avec précision des caractéristiques avec un rapport profondeur/largeur important. Les capacités et l'accès des outils jouent également un rôle important dans la détermination de la forme de la pièce et dans la difficulté d'atteindre et d'usiner des éléments complexes.

Par exemple, les cavités profondes peuvent nécessiter des outils tels que des outils de filetage CNC ou des outils de perçage à portée étendue pour atteindre le fond. Cela peut augmenter le broutage de la machine et réduire la précision. En conséquence, la taille, la forme, la distance de déplacement et d'autres facteurs de l'outil contribuent aux principales limites de conception de l'usinage CNC et peuvent avoir un impact sur la précision du produit final.

Forme de l'outil

Une autre chose à prendre en compte est la géométrie de l'outil de coupe, car la plupart des outils de coupe ont une forme cylindrique et une longueur de coupe limitée, ce qui affecte la coupe finale et ses formes.

Par exemple, les coins internes d’une pièce auront toujours un rayon, même si l’outil de coupe utilisé est extrêmement petit. En effet, la géométrie de l'outil est transférée sur la pièce usinée lors de l'enlèvement de matière.

La forme cylindrique et la longueur de coupe restreinte des outils de coupe CNC courants, tels que les fraises en bout et les forets, limitent également leur capacité à usiner certaines caractéristiques.

Rigidité de l'outil

Dans l'usinage CNC, les fabricants de machines et d'outils CNC fabriquent des outils de coupe en utilisant des matériaux comme le carbure, le tungstène ou des matériaux similaires dotés de propriétés supérieures à celles de la pièce à usiner. Malgré les caractéristiques de haute performance de ces matériaux, une déformation de l'outil peut toujours se produire et constituer une source majeure d'écart dans la conception et les résultats.

Bien que travailler avec des tolérances générales ne pose pas de problème, la légère déviation de l'outil peut devenir un problème important dans les travaux extrêmement précis avec des tolérances serrées. La déviation causée par la déviation de l'outil peut restreindre les possibilités de conception et compromettre la précision du produit final.

Rigidité de la pièce

Les outils de coupe ont une rigidité exceptionnelle et des caractéristiques de haute performance, mais peuvent ne pas convenir à certains matériaux de pièce aux propriétés mécaniques supérieures.

La rigidité de la pièce peut entraîner des vibrations et des déviations qui ont un impact négatif sur l'exactitude et la précision des opérations d'usinage CNC. La précision et l'exactitude pouvant être obtenues avec une pièce rigide peuvent varier, ce qui rend difficile le respect de tolérances serrées.

Forme de la pièce

La stabilité et le succès de l'usinage CNC dépendent en grande partie de la forme de la pièce à usiner. La géométrie de la pièce est importante car elle détermine le nombre de processus requis et la viabilité globale de la conception. Dans certains cas, des géométries complexes peuvent nécessiter une réorientation pendant l'usinage, même sur des machines multi-axes, entraînant une réduction de l'efficacité de la production.

Tenue de travail

La rigidité est cruciale dans l’usinage car elle garantit des opérations fluides et précises. Un maillon faible dans la « chaîne de rigidité » composée de la machine, de l'outil, de la pièce et du montage peut entraîner des vibrations et réduire la précision.

Tout mouvement de la pièce pendant l'usinage conduit à des résultats incohérents et s'écarte des tolérances. Une mauvaise configuration entraîne une faible précision et un manque de précision, car chaque pièce usinée sera différente des autres.

Importance de la Conception CNC pour la fabricabilité

La conception d’une pièce usinée constitue le fondement de l’ensemble du processus de fabrication et est essentielle au succès du produit fini. La conception pour la fabrication (DFM) permet d'optimiser le processus de fabrication, le rendant plus rapide, plus efficace et plus rentable. Cela nécessite souvent la modification de caractéristiques spécifiques qu'il n'est pas possible de produire avec l'équipement et les matériaux disponibles.

Réduisez les coûts et le temps de fabrication

La conception des pièces joue un rôle important dans la détermination de l’efficacité et de la rapidité du processus de fabrication. En prenant en compte des facteurs tels que la sélection des outils, les paramètres de coupe et la capacité de la machine, les fabricants peuvent optimiser le processus de production en termes de rapidité et d'efficacité. De plus, cela peut réduire les temps de cycle, améliorer la productivité et réduire les coûts de production.

Rationalisez efficacement le processus de fabrication

L'efficacité de l'usinage CNC est directement influencée par les caractéristiques de la pièce usinée. Lorsque les pièces sont configurées pour réduire l’usure des outils et les temps de cycle, elles peuvent améliorer l’utilisation de la machine, conduisant ainsi à une productivité et une rentabilité accrues. Outre les principes DFM, l'accent est mis sur la maximisation de l'utilisation des matériaux, facteur essentiel de réduction des coûts et d'augmentation des bénéfices.

Une utilisation efficace des matériaux joue un rôle important dans la réduction du coût global de production. En sélectionnant soigneusement les matériaux appropriés et en tenant compte de leurs propriétés telles que l'épaisseur et l'adéquation à la géométrie prévue, les fabricants peuvent parvenir à une utilisation plus efficace des matériaux, minimisant ainsi les déchets et optimisant les coûts de production.

Évitez les défauts de conception fatals

L'intégration des logiciels de CAO et de FAO dans les processus de fabrication offre une flexibilité de conception significative dans la modification des spécifications des pièces. Cette adaptabilité est cruciale pour s'adapter aux changements rapides des demandes des clients ou pour effectuer des ajustements afin d'améliorer les performances, la qualité ou la rentabilité.

Une telle flexibilité permet diverses optimisations de processus. Par exemple, les fabricants peuvent rationaliser les parcours d'outils, réduire le nombre de configurations nécessaires ou améliorer l'efficacité de l'utilisation des matériaux. De plus, cette approche facilite une plus grande automatisation de la production, ce qui peut conduire à une réduction des erreurs humaines et de la nécessité de configurations répétées.

Guide de sélection des matériaux pour l'usinage CNC

La sélection des matériaux est un aspect essentiel de ce guide de conception CNC car Matériel d'usinage CNC les propriétés affecteront l’usinabilité, le coût et la qualité globale de la pièce finie.  

Les métaux

Les métaux sont des matériaux solides et durables adaptés à la fabrication de pièces usinées CNC qui seront soumises à des contraintes élevées et à de lourdes charges. De plus, ils ont une bonne usinabilité, une bonne résistance à la chaleur et à la corrosion, et sont très polyvalents dans la production de composants pour différentes applications.

Certains des métaux CNC courants comprennent :

• Aluminium
• Acier
• Inox
• Laiton
• Copper
• Titane

Les matières plastiques

Les plastiques sont populaires dans l’usinage CNC en raison de leur faible coût, de leur légèreté et de leur aptitude au moulage dans des formes complexes. De plus, certains plastiques tels que le PP (polypropylène) et le polyétheréthercétone (PEEK) sont résistants aux produits chimiques et sont donc idéaux pour fabriquer des pièces destinées à être utilisées dans des produits chimiques agressifs ou des environnements corrosifs.

Certains plastiques CNC courants sont :

• Acétal (POM)
• Nylon
• Polycarbonate (PC)
• Acrylique (PMMA)
• Oxyde de polyphénylène (PPO)
• Polyétheréthercétone (PEEK)
• Polyéthylène (PE)

Sélection des finitions de surface pour l'usinage CNC

La finition de surface des produits finaux peut affecter leur apparence, leur fonctionnalité et leur durabilité. Les options de finition courantes pour les pièces usinées CNC incluent :

Comme usiné

Il s’agit de la finition de surface brute résultant du processus d’usinage CNC. La surface d'une pièce telle qu'usinée a généralement une finition d'environ 125 µin Ra, bien que des tolérances plus strictes puissent être obtenues en demandant une finition plus fine de 63, 32 ou même 16 µin Ra. Les surfaces telles qu'usinées peuvent présenter des marques d'outils visibles et la finition peut ne pas être uniforme.

Explosion de perles

Pour une texture élégante et mate, le sablage aux billes est une excellente option. Ce processus consiste à propulser de manière contrôlée de fines billes de verre à la surface de la pièce usinée. Le fini obtenu est lisse et uniforme. Différents matériaux, tels que le sable, le grenat, les coquilles de noix et les billes métalliques, peuvent être utilisés en fonction du résultat souhaité et du but du sablage aux billes, que ce soit pour le nettoyage ou comme prétraitement pour une finition de surface ultérieure.

Anodisation (Type II ou Type III)

L'anodisation est un traitement de surface polyvalent et populaire pour les composants usinés CNC, offrant une résistance supérieure à la corrosion, une dureté accrue, une résistance à l'usure et une dissipation thermique améliorée.

Il est applicable pour la peinture et l’apprêt en raison de sa finition de haute qualité. Chez RapidDirect, nous proposons deux formes d'anodisation : le type II, connu pour sa protection contre la corrosion, et le type III, qui offre une couche supplémentaire de résistance à l'usure. Vous pouvez également adapter les deux processus pour produire une gamme de finitions de couleurs adaptées à vos besoins spécifiques.

Revêtement poudre

Le processus de revêtement en poudre est un moyen très efficace de protéger les pièces usinées de l’usure, de la corrosion et des éléments. Dans cette méthode, un type spécial de peinture en poudre est appliqué sur la surface de la pièce, puis soumise à une chaleur élevée dans un four. Ce processus crée un revêtement protecteur durable avec une multitude d’options de couleurs parmi lesquelles choisir. Que vous ayez besoin d'un look classique ou audacieux, le revêtement en poudre constitue une solution polyvalente et durable pour vos pièces usinées.

Personnalisé

Ces traitements de surface sont adaptés pour répondre aux exigences de conception spécifiques et aux préférences esthétiques. Ces finitions peuvent aller de simples changements de couleur à des motifs texturés complexes. Les finitions personnalisées sont essentielles pour améliorer l'apparence, la durabilité et les performances des pièces usinées et peuvent être importantes pour créer une identité de marque unique.

Transformez votre Conception CNC en pièces usinées en 3 étapes

Obtenir le meilleur de l'usinage CNC est possible avec le bon service et RapidDirect est votre fournisseur de services d'usinage CNC fiable engagé à fournir des résultats exceptionnels qui répondent aux normes internationales.

Certifiés ISO9001 :2015, nos services d’usinage CNC garantissent des pièces de haute qualité répondant à vos spécifications. De plus, notre plateforme de fabrication numérique de pointe offre une expérience transparente aux clients cherchant à obtenir des devis instantanés pour leurs pièces CNC.

Notre plateforme rationalise le processus de la conception à la production et garantit que chaque pièce répond aux spécifications de nos clients grâce à l'automatisation et aux connaissances d'experts. Nous sommes fiers de fournir une expérience DfM complète qui anticipe les défis potentiels de fabrication, pour finalement fournir des résultats de qualité supérieure dans les délais les plus courts possibles.

Démarrez votre projet d'usinage CNC en seulement trois étapes simples :

Téléchargez votre dessin technique

La première étape consiste à créer un dessin technique détaillé de votre pièce. Il doit inclure toutes les dimensions, caractéristiques et finitions de surface critiques dont vous avez besoin pour votre pièce. Vous pouvez ensuite exporter le dessin vers un format de fichier CAO (STEP, STP, STL, IGES) à l'aide d'un logiciel de CAO. Vous pouvez ensuite simplement télécharger le fichier CAO sur notre plateforme de devis en ligne.

Obtenir un devis

Notre plate-forme de cotation instantanée vous permet d'obtenir une ventilation détaillée des prix en quelques minutes. C'est simple, direct et pratique. Le devis instantané est également accompagné d'un rapport d'analyse DFM gratuit et détaillé pour vous aider à améliorer la conception de votre pièce.

Commencer la fabrication

Une fois que vous aurez examiné pour citer et confirmé chaque spécification de conception, nos techniciens experts commenceront votre projet d'usinage CNC pour donner vie à votre idée. Sur notre plateforme, vous pouvez suivre des processus de production spécifiques pour obtenir des informations vitales sur l'efficacité de votre production.