Guide complet des services de fraisage CNC : 8 processus clés et comment choisir le bon fournisseur

Les services de fraisage CNC constitueront une demande essentielle lorsque les ingénieurs et les responsables des achats des équipementiers externaliseront la fabrication de pièces structurelles complexes.

Imaginez la situation : vous avez besoin de produire en urgence un lot de pièces de précision pour le lancement de nouveaux produits, mais la qualité de surface du fournisseur sélectionné est tellement mauvaise que les modifications s'enchaînent sans fin.

Les capacités d'usinage sont insuffisantes pour les pièces complexes, ce qui entraîne un taux de rebut élevé et des retards de livraison qui perturbent le calendrier du projet. Les communications fastidieuses sont énergivores et nuisent à la performance globale du produit ainsi qu'à l'avancement du projet.

Ce guide a pour but de répondre à ces problématiques. Il détaille les principes fondamentaux des procédés d'usinage CNC et propose des conseils pratiques pour la sélection des fournisseurs, le traitement des matériaux et la maîtrise des coûts, afin de réussir l'externalisation de la production de pièces de précision par usinage CNC.

Figure 1 Le fraisage CNC est contrôlé par ordinateur pour la découpe

Pourquoi le guide de fraisage CNC de JS Precision est-il fiable ?

JS Precision possède plus de 15 ans d'expérience dans le domaine du fraisage CNC et a réalisé des projets pour plus de 2 000 clients dans divers secteurs tels que l'automobile, l'aérospatiale, le médical et l'électronique grand public.

Elle a réalisé plus de 5 000 projets d'usinage de précision avec des tolérances strictes de ±0,005 mm pour des composants de moteurs d'avion et des pièces complexes comme les boîtiers de dispositifs médicaux nécessitant une biocompatibilité élevée.

Notre équipe compte plus de 30 ingénieurs spécialisés possédant une vaste expérience en matière de performance des matériaux, de technologies d'usinage multiaxes et d'optimisation de la fabrication (DFM). De plus, nous utilisons plus de 50 machines de pointe, dont 20 fraiseuses CNC à cinq axes, afin de garantir la stabilité et l'efficacité de la production.

Ce guide synthétise des années d'expérience pratique et de connaissances professionnelles ; chaque suggestion et méthode a été validée dans le cadre de projets concrets.

Le référentiel international ABCM ( COB09-1220 ) souligne qu'une utilisation judicieuse d'outils de conception, tels que DFMA, permettrait de réduire considérablement le coût de l'usinage CNC sans en compromettre la qualité. Nous adhérons pleinement à cette approche, en tenant compte des principes d'optimisation des processus énoncés dans notre guide.

Si vous souhaitez vérifier rapidement l'applicabilité des méthodes de notre guide à votre projet, vous bénéficierez en quelques instants, avec vos exigences initiales, d'un service d'évaluation d'adaptation des processus entièrement gratuit et personnalisé, assuré par notre équipe d'experts.

Quels sont les 8 processus clés inclus dans un service de fraisage CNC de haute qualité ?

Le meilleur service d'usinage CNC ne se résume pas à un processus simple et ponctuel ; il s'agit plutôt d'un système complet d'assurance qualité. Chez JS Precision, nos services d'usinage CNC incluent les 8 étapes clés suivantes :

1. Analyse DFM approfondie -> 2. Programmation FAO intelligente -> 3. Conception de montage de précision -> 4. Sélection de matériaux de haute qualité -> 5. Opération d'usinage multi-axes -> 6. Inspection de qualité intermédiaire -> 7. Traitement de surface (si nécessaire) -> 8. Inspection finale et émission du rapport.

Chaque processus joue un rôle essentiel : l’analyse DFM (Design for Manufacturing) permet de réduire les coûts et d’améliorer l’efficacité, tandis que l’usinage multiaxes garantit la précision des pièces complexes. Au final, tous ces processus contribuent à la qualité, au respect des délais et aux performances du produit fini. La maîtrise des processus de fraisage CNC standardisés est un critère important pour sélectionner des fournisseurs de qualité.

Vous souhaitez savoir comment ces procédés s'appliquent à vos pièces ? Envoyez-nous vos plans et spécifications, et nous vous ferons parvenir un rapport de diagnostic gratuit pour vous aider à optimiser les éléments clés de vos processus d'usinage CNC.

Comment optimiser la conception des pièces de fraisage à la source grâce à une analyse DFM approfondie ?

L'analyse DFM est un service à valeur ajoutée gratuit proposé par JS Precision et constitue une étape cruciale pour l'optimisation de la conception des pièces usinées. Il a été démontré, par une vaste expérience, qu'une analyse DFM de haute qualité permet de réduire de plus de 80 % les risques d'usinage .

Notre analyse DFM se concentre sur trois aspects clés pour créer de la valeur pour les clients :

• Premièrement, l'optimisation de la structure des pièces, par exemple, devrait être proposée pour remplacer les angles vifs par des angles arrondis afin d'améliorer la résistance des pièces et d'éviter la concentration des contraintes lors de l'usinage. Nous recommandons également de modifier les épaisseurs de paroi excessivement faibles, qui ne sont généralement pas inférieures à 1 mm pour les pièces métalliques, afin d'éviter toute déformation lors de l'usinage.
• Deuxièmement, nous aidons nos clients à choisir les points de référence appropriés. Un choix judicieux de ces points de référence améliore la précision d'usinage et réduit les erreurs cumulatives.
• Enfin, l'analyse DFM permet d' optimiser les parcours d'usinage : certaines opérations inutiles sont supprimées, ce qui permet de gagner du temps et de réduire les coûts d'usinage.

Dans quels scénarios le fraisage couplé à trois, quatre et cinq axes est-il adapté ?

Les différents types de fraiseuses CNC présentent des caractéristiques et des applications distinctes. Le tableau suivant récapitule certaines des principales différences :

Le parc de machines de JS Precision comprend des fraiseuses CNC à trois, quatre et cinq axes. En fonction de la complexité de vos pièces, de vos exigences de précision et de votre volume de production, nous vous proposerons une solution d'usinage adaptée, alliant coût et performance, pour un service de fraisage CNC de haute précision .

Notez que nos normes de contrôle de précision sont toutes strictement mises en œuvre conformément à la norme internationale de tolérance ISO 286. Les méthodes de classification et de calcul du degré de tolérance de cette norme garantissent une coopération précise et l'interchangeabilité des pièces entre les fabricants de différents pays et régions.

Par exemple, lors de l'usinage de composants aérospatiaux, nous définissons les tolérances conformément à la norme ISO 286 , ce qui garantit la précision et la fiabilité de l'assemblage, même lorsque les pièces sont exposées à des environnements de haute altitude et de haute pression. C'est l'un de nos principaux atouts qui nous permet de servir nos clients du secteur aérospatial sur le long terme.

Veuillez noter que si vous n'êtes pas certain du type d'axe adapté à l'usinage de vos pièces, il vous suffit de nous indiquer la structure de la pièce, les exigences de précision ainsi que la quantité à produire. Notre équipe vous fournira une explication détaillée des différences entre les types de fraisage CNC et vous recommandera la solution d'usinage multiaxes la plus rentable.

Figure 2 : Le fraisage 5 axes est utilisé pour des formes géométriques plus complexes, telles que les aubes de turbine, les disques intégrés et les traitements de surface complexes.

Quelles sont les dimensions essentielles à prendre en compte lors du choix d'un fournisseur de fraisage CNC de précision ?

Compte tenu de la nature des relations, le choix d'un fournisseur fiable de fraisage CNC est un facteur déterminant pour la réussite d'un projet. Lors de l'évaluation des fournisseurs, les dimensions clés suivantes doivent être prises en compte :

1. Marque, ancienneté et utilité des équipements. Des équipements de pointe et bien entretenus, tels que Haas et DMG Mori, garantissent la stabilité des processus. Chez JS Precision, les équipements sont renouvelés tous les 3 à 5 ans et proviennent de marques de renommée mondiale.

2. Instruments de mesure et certifications. Les fournisseurs doivent être équipés d'appareils de mesure professionnels, tels que des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT), et être certifiés ISO 9001. Nous disposons d'un laboratoire de contrôle qualité complet et appliquons rigoureusement le système de management de la qualité ISO 9001.

3. Une équipe d'ingénieurs expérimentée. Une équipe d'ingénieurs expérimentée est capable de résoudre des problèmes techniques complexes. Nos ingénieurs possèdent en moyenne 8 ans d'expérience dans le secteur.

4. Études de cas. Plus un fournisseur a mené à bien des études de cas dans son secteur, mieux c'est. Nous comptons de nombreux projets réussis dans l'automobile, l'aérospatiale et d'autres domaines.

5. Réactivité et service après-vente . Une communication rapide et un service après-vente complet permettent d'éviter les retards dans vos projets. Nous proposons une assistance technique en ligne 24h/24 et une garantie d'un an.

Vous souhaitez minimiser les risques liés au choix d'un fournisseur de fraisage CNC ? Nous pouvons vous aider en vous fournissant une liste complète de fabricants d'usinage de précision. Ce sera l'occasion idéale d'évaluer en détail les fournisseurs potentiels.

Figure 3 Le choix d'un fournisseur de fraisage CNC de précision doit tenir compte de son équipement.

Exemple réussi dans l'industrie des moteurs automobiles : usinage de précision 5 axes d'une enveloppe de turbocompresseur en alliage d'aluminium

Problèmes clients

Dans un groupe motopropulseur automobile, les performances des carters de turbocompresseur influencent directement la puissance du moteur et la consommation de carburant.

Le principal équipementier automobile était confronté à un défi : la production en série de carters de turbocompresseurs en alliage d’aluminium dotés de canaux d’écoulement internes complexes. Son fournisseur actuel était incapable de garantir la régularité des canaux d’écoulement des gaz et la planéité des surfaces de montage critiques.

Il en a résulté des performances instables du produit, des dysfonctionnements fréquents lors de son utilisation et un risque élevé de fuites d'air, affectant ainsi considérablement la coopération de ce fournisseur avec les constructeurs automobiles.

JS Precision Solution

Pour comprendre les défis rencontrés par le client, JS Precision a développé une solution de fraisage de précision 5 axes sur mesure.

• L'usinage du carter de turbocompresseur a été entièrement réalisé en une seule opération sur une fraiseuse CNC 5 axes de haute précision. Ce procédé permet d'éviter l'accumulation des erreurs liées aux opérations d'usinage multiples, garantissant ainsi l'identité de chaque pièce produite.
• Dans le même temps, nous avons évité l'usure des outils et la déformation des matériaux grâce à une programmation FAO professionnelle pour optimiser les trajectoires d'outils et avons utilisé des processus de refroidissement ciblés, garantissant ainsi la régularité des canaux d'écoulement.
• De plus, chaque pièce doit faire l'objet d'un contrôle à 100 % à l'aide d'une plateforme en marbre et d'une machine à mesurer tridimensionnelle afin de contrôler rigoureusement chaque dimension critique.

Résultats et valeur

C'est fait, et le résultat a même dépassé les attentes du client : un taux de réussite de 100 % pour les dimensions critiques du carter de turbocompresseur, une finition de surface du canal d'écoulement Ra < 0,8 μm, des surfaces de montage critiques, avec une planéité de haute qualité, ont atteint le meilleur niveau de l'industrie.

Cela a permis au client d'éliminer complètement le problème de fluctuation des performances et d'augmenter son taux de rendement de 92 % à 99,5 %. Nous avons également assuré des livraisons mensuelles stables par lots, garantissant ainsi le respect du calendrier de production du client.

Si vous rencontrez également des difficultés dans la fabrication de pièces complexes, que ce soit dans l'industrie automobile ou tout autre secteur, n'hésitez pas à nous faire part de vos besoins spécifiques. Nous vous proposerons une solution d'usinage CNC professionnelle et personnalisée, garantissant une qualité de production optimale.

Figure 4. Carter de turbocompresseur usiné

Quelles sont les caractéristiques et les points de traitement des matériaux courants tels que l'alliage d'aluminium et l'acier inoxydable en fraisage CNC ?

Les performances d'usinage CNC varient considérablement selon les matériaux. La maîtrise de leurs caractéristiques et des points d'usinage est essentielle pour garantir la qualité des produits et résoudre les problèmes courants tels que l'usure des outils et un état de surface insuffisant.

Voici quelques détails d'usinage pour trois matériaux couramment utilisés, ainsi que des solutions ciblées aux problèmes courants :

Alliage d'aluminium 6061 :

Ce procédé présente une bonne résistance à la corrosion et une bonne usinabilité, malgré un risque élevé de collage d'outil. JS Precision utilise des outils en carbure à revêtement spécial, augmente les vitesses de coupe de manière appropriée, applique une quantité suffisante de fluide de coupe pour limiter le collage et contrôle l'avance afin d'éviter toute déformation importante du matériau.

Acier inoxydable 304/316 :

Caractérisé par une résistance et une ténacité élevées, ce matériau présente une forte tendance à l'écrouissage lors de l'usinage. Nous privilégions des outils à haute dureté et résistance à l'usure, adoptons une faible vitesse de coupe et une avance réduite, utilisons la méthode de coupe par passes successives pour éviter une charge excessive sur l'outil et choisissons un fluide de coupe aux excellentes propriétés de refroidissement et de lubrification afin de réduire la température d'usinage.

Acier POM :

Le matériau présente une bonne rigidité et une bonne résistance à l'usure, mais il est sujet à la déformation thermique. Nous utilisons des outils affûtés pour réduire les efforts de coupe et, par conséquent, la génération de chaleur, nous contrôlons la température d'usinage en réduisant la vitesse de coupe et nous privilégions une méthode de serrage à force uniformément répartie afin d'éviter toute déformation due au serrage.

Quels sont les principaux facteurs influençant le devis des services de fraisage CNC ? Comment maîtriser les coûts ?

Plusieurs facteurs entrent en ligne de compte pour déterminer le prix d'un service d'usinage CNC. Les comprendre permet de mieux maîtriser les coûts.

• Temps de programmation et de débogage. Plus une pièce est complexe, plus le temps de programmation et de débogage est long, ce qui augmente son prix.
• Temps d'usinage. Le taux d'enlèvement de matière, la taille de la pièce et sa complexité déterminent le temps d'usinage.
• Coût des matériaux. Le coût des différents matériaux peut varier considérablement : les matériaux haute performance comme les alliages de titane seront plus chers.
• Exigences de tolérance et d'état de surface. L'augmentation des exigences de tolérance et d'état de surface entraîne une hausse de la difficulté et du coût d'usinage.
• Quantité commandée. Le coût unitaire est inférieur lorsque des quantités plus importantes, ou des lots, sont achetés, car des économies d'échelle sont réalisées.

Plusieurs mesures peuvent être prises pour maîtriser le coût du fraisage CNC :

• Utilisez l'analyse DFM pour optimiser la conception en réduisant ou en supprimant les étapes d'usinage inutiles .
• Assouplir les tolérances non critiques de manière appropriée tout en maintenant les exigences de performance du produit.
• Regroupez plusieurs commandes pour augmenter la taille du lot.
• Choisissez des matériaux économiques en fonction de l'environnement d'utilisation de la pièce.

Vous souhaitez un devis précis assorti de suggestions pour réduire les coûts de votre projet ? Sachez que nos solutions de maîtrise des coûts sont conçues sur mesure en fonction des besoins réels des pièces. Ainsi, pour les petites séries, nous privilégions l’optimisation des processus afin de minimiser les coûts unitaires, plutôt que de nous baser uniquement sur la taille du lot.

N'hésitez pas à nous fournir les plans des pièces et les spécifications des matériaux, ainsi que la quantité commandée. Nous vous proposerons un devis transparent et une solution professionnelle de maîtrise des coûts.

Quel est le processus précis de collaboration avec JS Precision ? Par où commencer ?

L'utilisation de JS Precision, une opération très simple et efficace avec des processus explicites pour une transparence et des capacités de contrôle optimales, peut être réalisée comme suit :

1. Communication des exigences et fourniture de dessins : Vous pouvez nous contacter par téléphone, par courriel ou par consultation en ligne pour nous expliquer vos exigences concernant le matériau de la pièce, les tolérances, la finition de surface, la quantité de production, etc., et nous fournir des dessins 2D ou 3D.

2. Analyse DFM et devis gratuits : Nos ingénieurs réaliseront une analyse DFM gratuite de votre pièce sous 24 heures et vous fourniront un devis détaillé en fonction des résultats et de vos exigences.

3. Confirmation des commandes et planification de la production : Nous lancerons la production immédiatement après confirmation du devis et signature des contrats, et informerons le client du calendrier de production.

4. Inspection et rapport du premier article : Le client doit produire le premier article, effectuer des tests complets et établir un rapport d’inspection du premier article (FAI). La production peut alors commencer après confirmation de sa conformité.

5. Production en série et mises à jour sur l'avancement : Pendant le processus de production, un chef de projet vous contactera régulièrement pour vous informer de l'avancement de la production par le biais de vos moyens de communication préférés.

6. Expédition du produit fini : Une fois la production terminée, nous effectuons une inspection finale de tous les produits et vous expédions les produits conformes par le biais de la logistique désignée, en fournissant un ensemble complet de documents de qualité.

FAQ

Q1 : Quelle est votre tolérance minimale ? Quel est l’état de surface optimal pour votre service de fraisage CNC ?

Notre service d'usinage CNC de précision garantit une tolérance de ± 0,01 mm et une rugosité de surface optimale de Ra 0,4 µm. La valeur exacte dépendra du matériau et de la complexité structurelle de la pièce.

Q2 : Proposez-vous des services de prototypage en petites séries et des services de fraisage CNC en grande série ?

Bien entendu, nous sommes en mesure de répondre à vos besoins. Grâce à notre capacité de production flexible, nous pouvons parfaitement assurer aussi bien le prototypage en petite série que la production en grande quantité, et nous adapter aux exigences des différentes phases de votre projet.

Q3 : Le devis pour le service de fraisage CNC inclut-il tous les coûts ? N’y a-t-il pas de frais cachés ?

Notre devis pour le service de fraisage CNC est établi à partir de votre dessin et se veut simple, clair et transparent. Il comprend tous les coûts d'usinage, de matériaux et de contrôle standard ; aucun frais caché. Les exigences supplémentaires sont confirmées au préalable avec vous.

Q4 : Comment puis-je garantir la sécurité de la conception de mon produit et de ma propriété intellectuelle lorsque j'utilise votre service de fraisage CNC ?

Nous garantissons la confidentialité de nos clients par le biais d'accords de non-divulgation . Toutes les données électroniques relatives à la conception du produit sont stockées et traitées sous forme cryptée, assurant ainsi la protection intégrale de votre propriété intellectuelle.

Q5 : Pouvez-vous fournir des mises à jour sur l'avancement de la production d'un projet de fraisage CNC ?

Oui, nous vous attribuerons un chef de projet dédié pour votre projet de fraisage CNC. Ce dernier vous tiendra régulièrement informé de l'avancement de la production par courriel ou tout autre moyen de votre choix.

Q6 : Quel est le cycle de production typique pour les services de fraisage CNC ? Proposez-vous un service express ?

Le délai de production standard pour un projet d'usinage CNC est de 7 à 14 jours ouvrables. Nous proposons également un service express pour répondre à vos besoins urgents ; veuillez consulter notre équipe pour plus de détails et connaître les délais de livraison.

Q7 : Quelle documentation de qualité est fournie pour les pièces usinées CNC ?

Un dossier complet de documentation qualité sera fourni avec l'envoi, comprenant notamment le FAI, le rapport d'essai des matériaux (MTC) et le rapport d'inspection finale pour les pièces usinées CNC.

Q8 : Que se passe-t-il si des problèmes de qualité sont constatés après la réception des pièces ?

Si le problème de qualité est avéré et imputable à notre entreprise, nous mettrons immédiatement en œuvre notre procédure de réponse rapide. La reproduction ou le retour du produit seront privilégiés, et nous prendrons toutes les mesures nécessaires pour protéger au mieux vos droits.

Résumé

Un fournisseur de fraisage CNC compétent, rigoureusement encadré et assurant une coordination optimale, garantit la qualité du produit et, par conséquent, la réussite de votre projet. Grâce à son expertise technique, ses processus complets, ses équipements de pointe et sa riche expérience, JS Precision est votre partenaire de confiance en matière de fraisage CNC de précision.

Qu’il s’agisse d’optimiser la conception pour réduire les coûts et améliorer l’efficacité ou de trouver un fournisseur de fraisage CNC adapté et stable, nous pouvons vous proposer des solutions sur mesure.

Votre projet mérite une garantie de fabrication optimale. Cliquez dès maintenant sur « Obtenir mon analyse DFM et mon devis gratuits », téléchargez vos plans, et les experts de JS Precision vous fourniront une analyse de processus professionnelle sous 24 heures, ainsi qu’un devis détaillé très compétitif !