Qu'est-ce que le broyage ? Définitions, méthodes et processus
Table des matières
Qu'est-ce que le broyage ?
Le fraisage est un outil d'usinage largement utilisé dans les machines-outils. Il permet de réaliser des fraisages plans, des fraisages de cavités planes, des fraisages de contours, des fraisages de surfaces complexes tridimensionnelles et supérieures, ainsi que des perçages, des alésages, des filetages et d'autres traitements de trous. Les centres d'usinage, les unités de fabrication flexibles, etc. sont tous apparus et se sont développés sur la base des fraiseuses CNC.
Qu'est-ce que le processus de broyage ?
L'opération de broyage est généralement divisée en plusieurs étapes
1. Choisir l'outil approprié
Le choix de l'outil approprié est la première étape du fraisage. Différents types d'outils sont sélectionnés en fonction du matériau, de la forme et de la taille de la pièce à usiner. La sélection des outils de coupe doit être basée sur l'objectif du fraisage, généralement divisé en fraisage d'ébauche et fraisage de précision.
2. Pièce fixe
Fixez l'outil sur la table de travail de fraisage et assurez-vous que la pièce est fixée de manière ferme et fiable afin d'éviter les erreurs susceptibles d'affecter la qualité et l'efficacité du processus d'usinage.
3. Régler les paramètres de coupe
Les paramètres de coupe des outils de fraisage comprennent la vitesse de coupe, l'avance et la profondeur de coupe. Déterminez les paramètres de coupe en fonction du matériau et de la forme de la pièce à usiner afin d'obtenir des résultats d'usinage optimaux.
4. Ajuster la position de l'outil et définir le programme d'usinage
Réglez l'outil dans une position appropriée par rapport à la pièce à usiner, en veillant à ce que la position et l'orientation de l'outil correspondent à la pièce à usiner. Ensuite, entrez le programme de fraisage dans la machine CNC ou faites fonctionner manuellement la fraiseuse pour terminer l'usinage.
5. Éliminer les bavures
Après le traitement, il faut procéder à l'élimination des bavures, qui peut se faire à l'aide d'outils de coupe, de papier de verre ou de machines.
6. Nettoyer la pièce
Enfin, il est nécessaire de nettoyer la pièce traitée pour garantir la qualité du produit.
Comment fonctionne le broyage ?
Le fraisage est une méthode de traitement mécanique qui consiste à couper et à tourner rapidement. En plaçant la pièce à usiner sous un outil rotatif, celui-ci coupe la surface de la pièce pour obtenir la forme souhaitée.
Au cours du processus de fraisage, l'arête de coupe se déplace sur la surface de la pièce à usiner pour enlever l'excès de matière et obtenir la forme finale. Le fraisage est une méthode d'usinage très efficace et précise.
Quelles sont les applications du fraisage ?
Le fraisage est l'une des méthodes d'usinage les plus couramment utilisées dans le traitement mécanique, qui comprend principalement le fraisage à plat et le fraisage de contour, ainsi que le perçage, l'expansion, l'alésage, l'alésage, le fraisage et le filetage des pièces. Le fraisage CNC convient principalement au traitement des types de pièces suivants.
Pièces plates
Les pièces plates sont des pièces dont les surfaces d'usinage sont parallèles ou perpendiculaires au plan horizontal et qui présentent un certain angle entre la surface d'usinage et le plan horizontal. Ces surfaces d'usinage peuvent être dépliées en un plan.
Les trois pièces représentées dans la figure suivante sont toutes des pièces planes. Parmi elles, la surface de contour courbe "a" est perpendiculaire au plan horizontal et peut être usinée à l'aide d'une fraise cylindrique.
Le côté convexe "b" forme un certain angle avec le plan horizontal, et ce type de surface d'usinage peut être traité à l'aide d'une fraise à former les angles.
Pour le plan incliné "c", lorsque la taille de la pièce n'est pas importante, elle peut être traitée en l'aplatissant à l'aide d'une plaque inclinée ; lorsque la taille de la pièce est importante et que la pente est faible, la méthode de coupe est également couramment utilisée pour le fraisage. À ce moment-là, des marques résiduelles de l'arête de coupe provenant du processus d'alimentation seront laissées sur la surface d'usinage et devront être enlevées à l'aide de pinces.
Lignes droites et surfaces courbes
Les pièces à surface courbe en ligne droite désignent les pièces à surface courbe générées par le mouvement de lignes droites selon une certaine loi. La surface d'usinage de la pièce illustrée dans la figure suivante est une surface rectiligne.
Lorsque la surface de la ligne droite passe de la section (1) à la section (2), son angle avec le plan horizontal passe uniformément de 3 ° 10′ à 2 ° 32′. Lorsqu'il passe de la section (2) à la section (3), il passe uniformément à 1 ° 20 ', et enfin à la section (4), l'angle oblique passe uniformément à 0 °. La surface usinée des pièces présentant des lignes droites et des surfaces incurvées ne peut pas être dépliée en un plan.
Lorsqu'on utilise une fraiseuse CNC à quatre ou cinq coordonnées pour usiner des pièces avec des lignes droites et des surfaces courbes, le moment où la surface usinée entre en contact avec la circonférence de la fraise est une ligne droite. Ce type de pièce peut également être usiné approximativement en utilisant la méthode de coupe linéaire sur une fraiseuse CNC à trois coordonnées.
Pièces stéréoscopiques à surface courbe
Les pièces dont la surface usinée est une surface spatiale sont appelées pièces à surface solide. La surface d'usinage de ces pièces ne peut pas être aplatie et des fraises à bout sphérique sont généralement utilisées pour la découpe. La surface d'usinage est toujours en contact ponctuel avec la fraise. Si d'autres outils de coupe sont utilisés pour l'usinage, des interférences peuvent se produire et des surfaces adjacentes peuvent être fraisées. Les fraiseuses CNC à trois coordonnées sont généralement utilisées pour l'usinage de pièces courbes tridimensionnelles, en utilisant les deux méthodes d'usinage suivantes.
Méthode de traitement des coupes Utilisation d'une fraiseuse CNC à trois coordonnées pour l'usinage à deux axes à commande semi-coordonnée, à savoir la méthode de coupe linéaire. Comme le montre la figure, la fraise à bout sphérique effectue un traitement d'interpolation linéaire le long de la courbe du plan XY. Après avoir traité une section de la courbe, les courbes adjacentes sont traitées le long de la direction X, et les courbes planes sont utilisées pour approximer la surface entière dans l'ordre. La distance entre les courbes adjacentes doit être choisie en fonction des exigences de rugosité de la surface et du rayon de la fraise à bille. Le rayon de la bille d'une fraise à bout sphérique doit être choisi aussi grand que possible pour augmenter la rigidité de l'outil, améliorer la dissipation de la chaleur et réduire les valeurs de rugosité de la surface. Le rayon de la tête sphérique de la fraise lors de l'usinage d'arcs concaves doit être inférieur au rayon de courbure minimal de la surface usinée.
Usinage à trois axes Adoption d'une fraiseuse CNC à trois axes pour l'usinage à trois axes, c'est-à-dire l'interpolation linéaire spatiale. S'il s'agit d'une forme semi-sphérique, elle peut être traitée à l'aide de la méthode de coupe linéaire ou de la méthode de liaison à trois coordonnées. À ce stade, la fraiseuse CNC utilise l'interpolation linéaire spatiale avec les coordonnées X, Y et Z pour réaliser un usinage sphérique, comme le montre la figure suivante.
Quels sont les matériaux qui conviennent ou non au fraisage ?
Matériaux appropriés
Les matériaux utilisés pour le fraisage CNC sont généralement divisés en trois catégories : le plastique, le métal mou et le métal dur. L'aluminium, le bronze, le cuivre, le contreplaqué, l'acier, la pierre, le bois et le zinc sont des exemples de matériaux.
1. Les métaux
Les métaux tendres et les métaux durs sont utilisés pour le fraisage CNC. Les métaux tendres tels que l'aluminium et le bronze conviennent très bien au fraisage CNC car ils sont sujets à la rupture et résistants à la corrosion.
2. Plastique
Le plastique est un autre matériau couramment utilisé pour le fraisage CNC. Elles sont légères, résistantes à la corrosion et peuvent être moulées dans des formes complexes. Ils sont généralement utilisés dans des secteurs tels que l'automobile, les soins de santé et les biens de consommation.
3. Autre
D'autres matériaux tels que le bois et le contreplaqué, ainsi que certains matériaux composites, se prêtent également très bien au traitement par fraisage.
Matériaux inadaptés
1. Matériaux de haute dureté
Le fraisage ordinaire ne peut pas traiter les matériaux de haute dureté tels que l'acier au tungstène, les alliages durs, etc. En effet, les matériaux de haute dureté ont des exigences élevées en matière de force de coupe ultime et de vitesse de coupe des fraises, et les outils de fraisage et équipements de traitement ordinaires peuvent difficilement répondre à ces exigences.
2. Matériaux fragiles
Les matériaux fragiles tels que la céramique, le verre, etc. ne conviennent pas non plus au traitement par fraisage ordinaire, car ces matériaux ont une dureté élevée mais une faible ténacité, ce qui peut facilement entraîner la formation de fissures et de coupures, conduisant à l'endommagement de la pièce.
3. Matériaux thermosensibles
Les matériaux thermosensibles, tels que les plastiques et les caoutchoucs, ne doivent pas être traités par fraisage ordinaire, car la chaleur générée par la coupe de la machine au cours du traitement peut entraîner une déformation par ramollissement du matériau ou une liaison thermoplastique, ce qui affecte la qualité du traitement.
Quelle est l'industrie qui se prête au traitement par broyage？ ?
Industrie mécanique
Fabrication mécanique Le fraisage est largement utilisé dans la fabrication mécanique et peut servir à fabriquer divers composants mécaniques. Par exemple, le fraisage peut être utilisé pour usiner des roulements, des engrenages, des filetages, etc. Il peut également traiter des composants automobiles complexes.
Industrie aérospatiale
Dans l'industrie aérospatiale, le fraisage est également une méthode d'usinage importante. Les composants tels que les carrosseries et les ailes des avions ont souvent des formes courbes complexes, et le fraisage peut répondre aux exigences d'usinage de haute précision de ces composants. Par ailleurs, le fraisage peut également être utilisé pour usiner des composants clés des moteurs d'avion, tels que les disques et les aubes des turbines.
Fabrication d'automobiles
Dans la construction automobile, le fraisage est couramment utilisé pour usiner des composants clés tels que les culasses et les vilebrequins des moteurs. Dans la fabrication de machines générales, le fraisage est un processus de base couramment utilisé pour l'usinage des broches de machines-outils, des sièges de roulements, etc.
Fabrication de moules
Dans la fabrication de moules, le fraisage est l'une des principales méthodes de traitement. Le moule est généralement composé de surfaces de forme complexe. Le fraisage est devenu un procédé courant pour la fabrication des moules en raison de sa haute précision, de sa grande efficacité et de sa bonne qualité de surface. Par exemple, dans la production de produits en plastique, le fraisage est souvent utilisé pour traiter les moules afin de produire des produits en plastique de haute qualité.
Le fraisage présente les caractéristiques d'une grande précision, d'une bonne qualité de surface et d'une grande efficacité de traitement, ce qui le rend indispensable dans l'usinage de haute précision. Le fraisage est donc indispensable pour l'usinage de haute précision. Fraisage CNCLe rôle des coupes kilométriques est crucial pour la production de pièces de haute précision par lots.
Qu'est-ce qu'une fraiseuse ?
Le fraisage présente les caractéristiques d'une grande précision, d'une bonne qualité de surface et d'une grande efficacité de traitement ; il est donc indispensable à l'usinage de haute précision. En particulier avec l'émergence du fraisage CNC, le rôle des coupes kilométriques est crucial pour la production de pièces de haute précision par lots.
Combien y a-t-il de types de fraiseuses ?
1. Classer par fonction
Selon leurs fonctions, les fraiseuses peuvent être divisées en fraiseuses ordinaires, fraiseuses à commande numérique et centres d'usinage. Les fraiseuses ordinaires ne peuvent effectuer que des opérations de fraisage de base, tandis que les fraiseuses à commande numérique peuvent réaliser des opérations de fraisage de haute précision et à haut rendement. Les centres d'usinage présentent un degré d'automatisation plus élevé et un éventail plus large de capacités de traitement.
2. Classer par structure
Selon leur structure, les fraiseuses peuvent être divisées en fraiseuses horizontales, fraiseuses verticales et fraiseuses à portique. L'axe de la broche de la fraiseuse horizontale est parallèle à la table de travail et convient à l'usinage de pièces plates ; l'axe de la broche de la fraiseuse verticale est perpendiculaire à la table de travail et convient à l'usinage de pièces tridimensionnelles ; la fraiseuse Longmen convient à l'usinage de pièces de grande taille.
3. Classer par méthode de contrôle
Selon la méthode de contrôle des fraiseuses, on distingue les fraiseuses à commande mécanique, les fraiseuses à commande hydraulique et les fraiseuses à commande numérique. Les fraiseuses à commande mécanique utilisent une transmission mécanique pour le contrôle de l'alimentation, les fraiseuses à commande hydraulique utilisent une transmission hydraulique pour le contrôle de l'alimentation, et les fraiseuses à commande CNC utilisent la technologie CNC pour le contrôle de l'alimentation.
4. Classer par méthode de traitement
En fonction de la méthode d'usinage, les fraiseuses peuvent être divisées en fraiseuses plates, fraiseuses courbes et fraiseuses de profil. Les fraiseuses plates sont principalement utilisées pour traiter des pièces plates, les fraiseuses courbes peuvent traiter des pièces courbes et les fraiseuses de contour peuvent effectuer un usinage de contour en fonction de la forme de la pièce à usiner.
Questions fréquemment posées
Quelle est la différence entre le maching et le milling ?
L'usinage comprend généralement le fraisage, tandis que le traitement mécanique est une méthode consistant à fixer une pièce sur une machine-outil et à l'usiner par découpage ou par pression. Il existe de nombreux types de machines-outils, dont les tours(tournage CNC), fraiseuses, perceuses, meuleuses, etc.
Quelle est la technique de fraisage la plus appropriée ?
Le fraisage à grande vitesse à commande numérique est la technologie de fraisage la plus répandue, et la principale caractéristique du fraisage à grande vitesse est sa grande efficacité. Sa vitesse de coupe peut être multipliée par plus de 10 par rapport au fraisage traditionnel, et elle est également très bénéfique pour l'usure de l'outil et la qualité de la surface. La demande de vitesse de coupe élevée impose également des exigences plus élevées en ce qui concerne les caractéristiques des machines-outils, telles que la rigidité et la rigidité dynamique, ce qui constitue une condition inévitable pour le développement de la conception des machines-outils à grande vitesse.
Pourquoi le broyage humide est-il meilleur que le broyage à sec ?
La principale différence entre le fraisage à sec et le fraisage humide réside dans l'ajout ou non d'un liquide de coupe. Le liquide de coupe a des fonctions telles que le refroidissement, la lubrification, le nettoyage et l'évacuation des copeaux, qui jouent un rôle important dans l'allongement de la durée de vie des outils de coupe et la garantie de la qualité de l'usinage. La coupe à sec est une méthode consciente de coupe sans liquide de coupe afin de protéger l'environnement et de réduire les coûts d'usinage.
Le fraisage à sec, qui n'utilise pas de liquide de coupe, présente l'avantage d'économiser les ressources en eau et de réduire la pollution, mais l'inconvénient est qu'il ne peut pas réaliser les tâches d'usinage aussi efficacement et rapidement que le fraisage par voie humide. L'avantage du traitement par voie humide réside dans sa grande efficacité et sa rapidité, mais il nécessite une grande quantité de ressources en eau et représente également un défi pour le traitement des eaux usées.
Le choix entre le fraisage à sec et le fraisage humide dépend des exigences spécifiques d'usinage, des propriétés des matériaux, des exigences environnementales et des considérations de coût. Pour certains scénarios d'application spécifiques, les deux méthodes ont leurs propres avantages et limites
Pourquoi le broyage est-il si coûteux ?
Il convient de l'expliquer sous trois aspects : premièrement, le fraisage exige une grande précision, ce qui nécessite l'utilisation de fraises de haute qualité, en particulier celles fabriquées en Allemagne, qui sont très appréciées pour leur excellente qualité et leurs performances. Un fraisage de haute qualité entraîne naturellement une augmentation du coût des équipements de fraisage. Deuxièmement, le fraisage est une méthode d'usinage efficace qui utilise des outils de coupe multi-lames rotatifs pour découper les pièces à usiner, ce qui permet d'usiner des pièces plates et courbes. En raison de la complexité de son processus, des techniciens expérimentés sont nécessaires pour l'utiliser afin de garantir la qualité et l'efficacité du traitement. Le coût de l'emploi du personnel ne peut qu'augmenter. En outre, le traitement de fraisage de haute qualité nécessite un contrôle de qualité strict pour s'assurer que le produit répond aux exigences, ce qui entraîne également des coûts supplémentaires.
Quels sont les risques liés au broyage ?
1、 Blessures par arme blanche
Les outils de coupe sont l'un des outils les plus couramment utilisés dans le domaine du fraisage, mais ils constituent également la partie la plus dangereuse. Lorsque l'outil de coupe se casse, se fracture ou tombe au cours du processus d'usinage, il peut blesser l'opérateur et, dans les cas les plus graves, mettre sa vie en danger. C'est pourquoi, au cours du processus de fraisage, il est nécessaire d'inspecter et d'entretenir rigoureusement les outils de coupe afin de garantir leur bon fonctionnement. Dans le même temps, l'opérateur doit également porter des équipements de protection tels que des casques et des lunettes de sécurité afin de réduire les risques de blessures.
2、 Pollution sonore
L'environnement de travail dans le secteur du broyage est bruyant, et une exposition prolongée à cet environnement bruyant peut facilement entraîner des risques potentiels pour la santé dus à la pollution sonore. L'atelier de transformation doit adopter des installations d'insonorisation et les opérateurs doivent également porter des équipements de protection tels que des bouchons d'oreille anti-bruit afin de réduire les dommages causés par le bruit à leur corps.
3、 Dysfonctionnement de la machine
Les fraiseuses peuvent connaître divers dysfonctionnements, tels qu'un fonctionnement instable de la machine, des pannes électriques, etc. S'ils ne sont pas traités à temps, ils peuvent entraîner l'arrêt de l'équipement et causer de graves pertes de production. S'ils ne sont pas traités à temps, ils peuvent conduire à l'arrêt de l'équipement et entraîner de graves pertes de production. Dès qu'un dysfonctionnement est détecté, il doit faire l'objet d'une enquête et d'un traitement rapides.
4、 Poussière métallique
Au cours du processus de broyage, une grande quantité de poussière métallique est générée, ce qui affecte non seulement le système respiratoire de l'opérateur, mais pollue également l'équipement et l'environnement de l'atelier. Par conséquent, le traitement des poussières métalliques est également très important et les entreprises doivent prendre les mesures nécessaires pour réduire la production et la propagation des poussières métalliques. Parallèlement, les opérateurs doivent porter des équipements de protection tels que des masques pour protéger leur système respiratoire.
5、 Mauvaise opération
Le fraisage exige des opérateurs qu'ils possèdent certaines compétences et une certaine expérience. Si l'opérateur commet une erreur, il risque d'endommager l'équipement et de blesser le personnel. Les entreprises doivent donc former les opérateurs et veiller à ce que leur niveau de compétence réponde à certaines exigences. Parallèlement, ils doivent suivre les procédures d'exploitation prescrites afin d'éviter les erreurs.
Conclusion
Le fraisage est un processus de coupe largement utilisé dans la fabrication, un processus important de coupe des métaux qui présente des avantages tels qu'une grande efficacité, une grande précision et une grande flexibilité, et qui est largement utilisé dans diverses industries. Lors du fraisage, il est nécessaire de sélectionner les fraises appropriées, de contrôler les paramètres d'usinage, d'assurer un serrage stable de la pièce et de prêter attention à l'utilisation du liquide de coupe pour garantir la qualité et l'efficacité de l'usinage. Parallèlement, avec le développement continu de l'industrie manufacturière, la technologie du fraisage innove et s'améliore constamment, apportant un soutien solide au développement de l'industrie manufacturière.
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