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CNC tournant(Également connu sous le nom de transfert de contrôle numérique) est l'une des techniques les plus couramment utilisées dans l'usinage CNC. En termes simples, il s'agit d'une méthode d'usinage soustractive où une tige de métal ou de matière plastique est serrée sur une machine et tournée à grande vitesse. Ensuite, un outil est utilisé pour couper progressivement le matériau en fonction d'un programme de virage CNC pré-écrit, et enfin la forme et la taille souhaitées sont usinées.

Vous vous demandez peut-être: quelle est la différence entre un tour et un centre de tournage, comment fonctionne cette technologie et comment elle diffère du fraisage CNC.

Ayons une compréhension complète ensemble et vous aidons à déterminer siService de virage CNCconviennent à vos besoins d'usinage.

Qu'est-ce que CNC tourne？

CNC Turning est essentiellement un tour manuel qui existait il y a deux mille ans. À cette époque, les artisans ont utilisé des pédales pour dynamiser le bois pour tourner et utiliser des ciseaux pour découper progressivement la vaisselle. Bien qu'il ait maintenant été remplacé par un contrôle de l'ordinateur, le principe reste le même - pour serrer le matériau et le faire pivoter, et utiliser un outil de coupe pour le former.

De nos jours, il existe deux types de tours CNC: vertical et horizontal. Le matériau inséré n'a pas de forme certaine, qu'il s'agisse d'une tige ronde, d'un matériau carré ou d'un acier hexagone. Tant que le mandrin peut le serrer, il peut être transformé en n'importe quelle forme.

La plus grande distinction entre la première main de la main et le plus récent usinage automatique complet est la précision. Le virage manuel nécessite généralement une erreur d'un demi-millimètre, mais les tours CNC peuvent facilement fournir une précision de ± 0,01 mm aujourd'hui.

Bien que tout composant complexe puisse être produit par unMachine à cinq axes, pour des composants tels que des vis et des roulements qui peuvent être tournés en les faisant tourner en cercle, le tournant CNC est toujours rapide et bon marché.

Quel est le processus d'usinage des pièces de tournage CNC?

Étape 1: Dessinez des dessins - des pièces de conception avec un logiciel CAO

Tout d'abord, dessinez leModèle 3Dde la pièce sur l'ordinateur en utilisant le logiciel CAO (par exemple, SolidWorks). Nous nous référons généralement au format PDF de dessin CNC lors de la conception de pièces. C'est comme dessiner un dessin de construction avant que l'on ne puisse construire une maison, notant soigneusement chaque dimension et angle afin de se référer plus tard pendant le traitement.

Étape 2: Conversion de format - Machines à lire les dessins de conception

Prenez le modèle 3D dessiné à la main et transférez-le sur un logiciel CAM tel que MasterCam. Ce processus est équivalent à la traduction de la conception 3D en un langage que la machine-outil peut comprendre, en indiquant à la machine-outil où couper en premier et où couper en deuxième position, en convertissant le contenu précis.

Étape 3: Planification du chemin d'outil - Tell la machine Le chemin de coupe

Spécifiez le chemin d'outil dans le logiciel CAM:

Où l'outil commence à couper.
Réduction de la vitesse de voyage (taux d'alimentation).
Vitesse de rotation de la broche du matériau.
Outils à remplacer pendant différentes étapes de traitement.

Semblable au logiciel de navigation de routage entre les emplacements et la détermination du chemin le plus court pour l'efficacité la plus élevée, le but de cette étape est d'éviter les obstacles (tels que les luminaires) et de voyager via le chemin le plus court pour l'efficacité la plus élevée.

Étape 4: CNC Turning Programming - Écrivez un manuel d'opération pour la machine

Le logiciel CAM convertit le chemin d'outil enCode G, qui est une séquence de commandes composée de lettres et de nombres. Par exemple, G01 X50 Z-10 F200 représente: l'outil se déplace directement à des positions de 50 mm sur l'axe X et -10 mm sur l'axe Z, avec un débit d'alimentation de 200 mm par minute.

Étape 5: Testing de simulation - Resteir avant le combat réel

Avant le traitement formel, simulez l'ensemble du processus sur l'ordinateur. Il peut détecter à l'avance si l'outil entrera en collision avec le luminaire, si la quantité de coupe est trop importante et d'autres problèmes, évitant les accidents lorsque l'usinage a déjà commencé.

Étape 6: Transférer le programme - Inserter les instructions dans la machine-outil

Transférer le code G vérifié vers le contrôleur de machine via un lecteur flash USB, un réseau local ou une connexion directe. De nos jours, la plupart des machines-outils prennent également en charge la transmission WiFi, ce qui est aussi pratique que le transfert de fichiers à partir d'un téléphone mobile.

Étape 7: Préparation des matériaux et chargement du couteau - préparation avant le démarrage

• Chargez la tige métallique dans le mandrin avec une force de serrage modérée (trop lâche le fera voler, trop serré provoquera une déformation).
• Installez des outils tels que les coupeurs circulaires externes, les coupeurs de rainures et les coupe-filettes de l'ordre de traitement.
• Calibrez le point de référence de l'outil (alignement de l'outil), généralement avec un instrument d'alignement d'outil précis à 0,001 mm.

Étape 8: Traitement automatique

Lorsque le programme est ouvert:

• La broche tourne avec du matériau entre 500 et 3 000 révolutions par minute.
• La tourelle changera automatiquement entre différents outils de coupe.
• Le couteau circulaire externe coupe d'abord la forme générale, le couteau à fente coupe la rainure et le couteau enfile étincera la conception de la vis.
• Couper la pulvérisation de liquide en temps réel pour refroidir, les liens de fer roulent et tombent comme des ressorts.
• Il ne faut que 10 minutes pour transformer une tige de fer dans un arbre précis avec du filetage.

Étape 9: Mesure de taille - Les produits qualifiés seuls peuvent être expédiés de l'usine

• Caliper Vernier: Mesurez les dimensions simples telles que le diamètre extérieur et la longueur.
• Gauge de filetage: Vérifiez si le motif de vis est conformément à la norme.
• Testeur de rugosité: découvre si leLa surface est lissecomme un miroir.
• Les caractéristiques critiques doivent être mesurées à l'aide d'une machine de mesure de coordonnées (CMM), et en cas d'erreur dépassant 1/10 du diamètre des cheveux (environ 0,005 mm), le repensage est obligatoire.

Comment faire la distinction entre le tournant et le fraisage CNC?

Le tournant et le fraisage CNC sont les deux processus les plus couramment utilisés dansUsinage CNCet leurs différences de base découlent des différences de structure de l'équipement, de mouvement des outils et de scénarios applicables. Comparez à partir de 5 dimensions clés:

1.Différences dans la structure des outils

• Outil de virage: utilisez un seul outil bordé (similaire à une lame de coupe à crayon), avec une seule pointe en contact avec le matériau à la fois.
• Outil de fraisage: des outils multi-bords (tels que des bits de forage et des usines d'extrémité) sont utilisés, avec plusieurs bords de coupe distribués autour de la tête de l'outil, qui peuvent participer à l'usinage simultanément.
• Par exemple:
  Notre usine utilise toujours la même pointe d'outil pour couper un arbre en acier inoxydable pendant la tournure. Lors de l'usinage des boîtiers de téléphone mobile avec un fraiseuse, un moulin à quatre bords peut simultanément couper avec quatre lames, entraînant une amélioration significative de l'efficacité.

2.Pévars des structures d'équipement

CNC Turning CentresPeut être considéré comme un équipement de transition, plus intelligent que les tours, mais toujours plus faible en fonctionnalité que le centre de virage et de fraisage CNC (qui intègre les capacités de fraisage à cinq axes et soutient l'usinage de surface complexe):

Articles de comparaison	CNC Lathe	Moulin à broyage CNC
Mouvement de la broche	Faites pivoter la pièce serrée.	Rotation de l'outil de conduite.
Nombre de axes de traitement	Généralement à 2 axes (axe x / z).	À partir de 3 axes, les modèles haut de gamme peuvent atteindre 5 axes.
Coût typique	Le modèle d'entrée de gamme coûte environ 150 000 $ à 300 000 $.	Paiement de base d'environ 250 000 à 500 000 dollars américains.

3. Supportable pour le traitement des formes

• Profecteur dans le tournant: pièces symétriques rotatives telles que les formes cylindriques et coniques, telles que les vis, les manches de roulement et les joints de tuyaux d'eau.
• Profectient en fraisage: structures asymétriques telles que les surfaces plates, les rainures et les surfaces incurvées, telles queCavités de moule, Surfaces de dents de vitesse et boîtiers de dispositifs électroniques.

4.Cutting Mode de mouvement

• Processus de virage: la pièce tournante, l'outil se déplace en ligne droite et le processus de coupe est continu et ininterrompu.
• Processus de broyage: L'outil tourne et se déplace, la pièce est fixe et la lame coupe périodiquement le matériau.
• Réflexion d'action: lors du tournage, la barre de matériau tourne comme un shashlik de mouton et le couteau avance à une vitesse constante comme le pelage d'une peau de pomme. Pendant le broyage, l'outil tourne et se déplace comme un foret électrique, rongeant les formes sur le matériau.

5. Différences dans la morphologie des puces

• Coups de virage: Selon le matériau, des bandes longues continues (telles que l'aluminium transformé), des pièces fragmentées (telles que la fonte) ou des puces cassées (comme l'alliage de titane) peuvent être générées.
• Chifles de fraisage: Toujours présents sous forme de fragments courts, et en raison de la coupe et de la coupe continues de l'outil, les débris sont éclaboussés par intermittence.
  Impact de la production: les longues puces de la tournure sont sujettes à l'enchevêtrement et doivent être nettoyées en temps opportun. Les jetons du fraisage sont plus facilement emportés par le convoyeur de puce, mais il y a plus de poussière métallique.

CNC Lathe et CNC Turning Center: Quelles sont les différences?

Les tours de CNC et les centres de tournage ressemblent à des "jumeaux" et font un travail similaire, mais l'écart de capacité réel n'est pas petit. Autrement dit, un centre de tournage est équivalent à une version améliorée d'un tour. Voici les principales différences entre les deux du point de vue de l'utilisation pratique pour vous aider à déterminer rapidement comment choisir:

1. Portée fonctionnelle

CNC Lathessont principalement utilisés pour l'usinage de retournement de base, tels que les cercles extérieurs de tournage, les rainures de coupe et le filetage, et conviennent à l'usinage des pièces rotatives simples telles que les manchons et les boulons d'arbre. Sur la base des fonctions de tournage, le centre de tournage a ajouté des capacités telles que le fraisage, le forage et le taraudage, ce qui équivaut à une combinaison de tour et d'un petit moulage. Par exemple, lors de l'usinage des pièces avec des trous latéraux ou des claviers, le centre de rotation ne nécessite pas de serrage secondaire et peut terminer tous les processus en une seule fois, ce qui entraîne une précision plus élevée et une efficacité plus rapide.

2. Il y a trois différences fondamentales dans la configuration structurelle:

Le centre de virage et de coupe est entièrement fermé, avec un convoyeur de puce automatique et un système de récupération de refroidissement. Les copeaux de fer sont inclinés directement dans la boîte de collecte et les puces de fer ne sont pas manipulées par l'opérateur. Le tour est de structure ouverte, les copeaux de fer étant empilés à côté de la machine. Il doit être fermé et nettoyé avec une pelle après toutes les 1 à 2 heures de fonctionnement.

Le lit du tour est incliné de 30 ° -45 °, et les copeaux de fer sont automatiquement déchargés dans le réservoir de collecte et peuvent être exécutés en continu pendant 8 heures sans colmatage. Le tour a un lit plat et les copeaux de fer obstrueront l'écart du rail de guidage. Le défaut de le nettoyer entraînera le traitement des défauts.

Le centre de rotation tourne à 5000-8000 tr / min (max 15 000 tr / min) et coupe les barres d'aluminium en 1 minute. Le tour tourne à 1000-3000 tr / min, ce qui est suffisant pour tourner les pièces en acier, mais 3-5 minutes seront passées à couper la même barre d'aluminium. En bref, le centre de rotation convient à des composants de petite taille producteurs de masse de manière efficace, et le tour général convient à la réparation ou au traitementcomposants lourds.

3. Processement exactitude et complexité

La précision de traitement du tour est généralement de ± 0,01 mm, et le centre de rotation peut atteindre ± 0,002 mm via un système de commande en boucle fermée.
La plupart des tours ont 2 axes (axes x / z) et les centres de virage sont équipés de 3 axes comme standard (ajoutant de la rotation de l'axe c). Certains modèles prennent en charge l'axe Y et l'axe B, réalisant le traitement de la liaison à 5 axes, et peuvent gérer des structures complexes telles que les trous excentriques et les surfaces courbes.
La programmation de tour est principalement du code G manuel; Les centres de transfert utilisent souvent un logiciel CAM pour générer automatiquement des programmes composés multiproces.

4. Stratégie d'investissement et de sélection du coût

Coût d'approvisionnement de l'équipement:

Le prix d'un tour de CNC d'entrée de gamme est d'environ 150 000 à 500 000 yuans (équivalent au prix d'une voiture familiale), tandis que le prix de départ d'un centre de transfert de base est de 400 000 $ et le modèle haut de gamme est supérieur à 1 million de dollars.

Coût d'utilisation et de maintenance:

Le coût de maintenance du système hydraulique et du magazine à outils du centre de tournage est relativement élevé (par exemple, les frais de service unique pour le positionnement et l'étalonnage des tourelles sont d'environ 4 000 $), mais la production automatisée peut réduire 70% de la demande de main-d'œuvre - le travail qui nécessitait à l'origine 3 techniciens pour travailler en équipes peut désormais être surveillé par 1 personne.

Scénarios d'application typiques:

• Scénarios optimaux pour les tours: Convient pour des pièces simples avec une sortie mensuelle de moins de 500 pièces, telles que les noyaux d'arbre de charnière et la fenêtre et les rouleaux en plastique d'imprimante. Ces produits ont une structure simple et des marges bénéficiaires limitées.
• Scénarios d'avantage des centres de tournage: production de masse de plus de 2 000 pièces / mois de pièces complexes, telles que les joints métalliques pour les stents cardiaques et les boîtiers de moteur pour les drones. Prendre l'automobilelogement de la turbinePar exemple, le centre de rotation peut terminer le traitement des fils internes et externes, des ailerons de refroidissement et des trous de montage des capteurs en même temps.

La suggestion de JS est:
(1) En raison de petits budgets et de simples exigences de traitement, les tours sont plus rentables.
(2) Si les composants sont multi-processus, de forme spéciale ou produits en continu 24 heures, des centres de rotation sont utilisés.
(3) Dans le stade initial, on peut louer un centre de tournage pour la production d'essai et, en déterminant ce qui est nécessaire, l'acheter.

Quels types d'opérations y a-t-il dans le tournant CNC?

1.

Il s'agit du fonctionnement central du virage CNC, principalement utilisé pour traiter la surface extérieure des pièces. Pendant le fonctionnement, l'outil se déplacera d'avant en arrière le long de la pièce rotative, et différentes formes seront façonnées en ajustant la profondeur de coupe. Par exemple, lors de la fabrication d'un cylindre, l'outil se déplacera en ligne droite (coupe droite), et lors de la fabrication d'une pièce effilée, l'outil sera incliné à un angle (coupe conique). En termes simples, c'est comme affûter un crayon, sauf que les outils en métal sont utilisés pour couper les matériaux métalliques.

2.Façage

Le virage d'extrémité est utilisé pour machine un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la pièce pour assurer la planéité de la face finale. L'outil est alimenté de la circonférence externe vers le centre horizontalement, ce qui peut rapidement éliminer la tolérance vide (profondeur de coupe rugueuse de 2 à 5 mm) ou une coupe fine (profondeur de coupe d'usinage de finition 0,1 à 0,3 mm), et largement utilisée pour la face d'extrémité et le scellageusinage de surface.

3. Tournure tendance

Utilisez des coupeurs à lame large pour baisser progressivement le diamètre de la pièce à la taille finie en une quantité de coupe de 3 à 8 mm maximum, normalement avec une allocation de 0,2-0,5 mm pour le brouillage. Convient pour la production par lots de pièces standard telles que les anneaux de roulement et les blancs de la bague.

4. Tourn

Utilisé pour former des composants en pente, tels que des composants en forme de conier. En modifiant l'angle de trajet de l'outil de coupe ou par l'utilisation de luminaires auxiliaires, un diamètre de croissance peut être formé sur la surface de la pièce. Les applications courantes sont les trous de cône de broche de la machine-outil, les tiges coniques de matériel de l'outil et d'autres pièces où la correspondance est requise.

5.

Utilisez des lames triangulaires ou des barres d'outils élastiques pour couper les fils internes et externes, et la vitesse de la broche est généralement de 200 à 800 tr / min. L'erreur de tangage des threads externes doit être ≤0,02 mm, et les threads internes doivent éviter les vibrations. Il est courant dans la fabrication de filetages de boulons et de tuyaux.

6. Grooving

Utilisez un coupeur de rainure de 2 à 6 mm de large pour couper radialement la pièce. Des rainures étroites sont formées en une seule fois et de larges rainures sont coupées en lots. Il est utilisé pour traiter les rainures arrière et les rainures d'étanchéité. Les types de rainures spéciaux (tels que les mèches T) nécessitentOutils de formation personnalisés. La vitesse d'alimentation doit être contrôlée pendant la coupe pour éviter l'écaillage.

7.Partiage

Utilisez un coupeur de séparation de 2 à 5 mm de large pour séparer le produit fini du stock de barre. L'outil doit être strictement centré (déviation ≤0,02 mm) et la vitesse d'alimentation est de 0,05-0,15 mm / rév. Les terrifiants sont facilement générés sur la surface de coupe et le débinrage ultérieur est nécessaire.

8.

Bien que les machines de forage soient principalement utilisées, les tours de CNC peuvent également percer directement les trous. À l'aide de la taillon ou de la tourelle de puissance, les trous peuvent être forés au centre de la pièce rotative. Les modèles avancés peuvent également traiter des trous excentriques ou des trous obliques. Par exemple, lors du traitement d'un blanc de vitesse avec untrou central, le cercle extérieur et le forage peuvent être achevés en même temps.

9.

Utilisez un rouleau avec des dents pour appuyer sur les motifs antidérapants à la surface d'une pièce. Ce processus ne modifie pas la taille de la pièce et est principalement utilisé pour augmenter le frottement de l'adhérence ou les effets décoratifs. Les motifs de grille à la surface des poignées de clé et des boutons d'instruments que nous voyons dans la vie quotidienne sont fabriqués de cette manière.

Comment utiliser différents types de tours pour le tournage CNC?

1

Caractéristiques structurelles: corps entièrement fermé, broche disposée horizontalement, outil situé au-dessus de la pièce rotative, équipée d'un système de retrait automatique.

Fonctions de base: tournant, fraisage, forage, en charge de l'usinage latéral des outils électriques.

Avantages de traitement:

• Les frites tombent naturellement dans le réservoir de collecte en raison de la gravité, augmentant l'efficacité de nettoyage de 50%.
• Convient pour les petits et moyensparties complexes(comme les corps de valve hydraulique), le serrage unique peut effectuer plusieurs processus.
• Paramètres typiques: vitesse de broche 3 000 à 8 000 tr / min, précision d'usinage ± 0,005 mm.

2. Centre de virage vertical

Conception structurelle: le mandrin est placé à plat sur le sol et la tourelle est alimentée par le côté. Il peut être inversé (avec la broche en bas et le mandrin en haut).

Scénarios applicables:
Traitement de grandes pièces avec un diamètre supérieur à 500 mm (comme les anneaux de palier d'éoliennes).
Pièces lourdes (avec un seul poids allant jusqu'à 10 tonnes).

Caractéristiques techniques:
La basse vitesse (généralement 200-800 tr / min) garantit une stabilité d'usinage.
La conception inversée réduit l'accumulation de puces, adaptée à la production à grande échelle depièces en aluminium.

3. Lathe CNC Horizontal

Fonctions de base: tournure standard (cercle extérieur / face / filetage final), ennuyeux.

Caractéristiques de l'équipement:
Structure ouverte ou semi-protectrice, grand espace de fonctionnement.
Tourrelle standard de la station de travail 4-8, changement de manuel de support / outil automatique.

Zones d'application:
Production petite et moyenne (production mensuelle de 100-2000 pièces).
Traitement des pièces d'arbre et de manches (telles que les vileliers du moteur etcylindre hydrauliquebarils).
Avantage des coûts: les modèles d'entrée de gamme sont au prix de 150 000 $ à 300 000 $, avec des coûts de maintenance faibles.

4. Vathe CNC vertical

Caractéristique centrale: La pièce est serrée verticalement et la broche est entraînée pour tourner en bas.

Avantages de base:
Réduction de 40% de l'espace de plancher par rapport à l'horizontal.
Convient pour les pièces courtes et épaisses (comme les blancs de vitesse, les grandes brides).

Restrictions de traitement:
La hauteur de la pièce est généralement inférieure à 800 mm (limitée par la course de la colonne).
Pas bon pour traiter les arbres minces (sujets à la flexion et à la déformation).
Application de l'industrie: colonnes de guidage de traitement de l'industrie des moisissures, grandes parties rotatives des machines d'ingénierie.

Table de comparaison de sélection

Taper	Adapté aux pièces	Diamètre d'usinage maximum	Fourchette de prix typique
Centre de virage horizontal	Composants complexes de petites et moyennes composantes de taille moyenne.	Φ300mm	800 000 à 2 millions
Centre de rotation verticale	Pièces rotatives grandes / lourdes.	Φ2000 mm	1,5 à 5 millions
Tour de CNC horizontal	Composants d'arbre / manche conventionnels.	Φ500mm	150 000 à 500 000
Lathe CNC vertical	Pièces courtes et épaisses / de grande diamètre.	Φ1200mm	300 000 à 1 million

Résumé

La technologie de transfert de contrôle numérique a complètement changé le mode d'usinage traditionnel grâce au contrôle numérique et est maintenant devenu un pilier important de l'industrie manufacturière. Qu'il s'agisse d'un petit studio ou d'une grande entreprise de production, la maîtrise de cette technologie peut considérablement améliorer l'efficacité tout en garantissant la qualité, en aidant les entreprises à obtenir un avantage dans la concurrence du marché.

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• Diversité des matériaux: prend en charge plus de 50 types de matériaux, notamment l'alliage d'aluminium, l'alliage de titane, les plastiques d'ingénierie Peek, etc.
• Garantie de précision: La tolérance des dimensions clés peut être contrôlée dans ± 0,005 mm (équivalent à 1/5 du diamètre des globules rouges).

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FAQ

1. Quels sont les types de directions de mouvement d'usinage pour les tours?

Les principales directions de mouvement des tours CNC sont l'axe x (radial), l'axe z (axial) et les modèles avancés peuvent étendre l'axe y (vertical) et l'axe c.

2. Quels sont les avantages du tournant CNC?

Le tournant CNC a une haute précision, une efficacité rapide et peut traiter des pièces rotatives complexes. Il a une large gamme d'adaptabilité des matériaux (métal / plastique), adapté à la production de masse, à un degré élevé d'automatisation et à des déchets minimaux.

3. Quelle est la fonction d'un tour CNC?

Les lathes CNC traitent automatiquement les pièces symétriques rotatives (telles que les arbres et les disques) grâce à la commande du programme, à la réalisation de renvoi, à une fente, à un filetage et à d'autres processus de haute précision, adaptés à la production de masse de pièces métal / plastique.

4.Quelles matériaux sont couramment utilisés dans le tournant CNC?

CNC Turning utilise généralement des matériaux métalliques tels que l'aluminium, l'acier, l'acier inoxydable, le laiton, ainsi que des matériaux spéciaux tels que le nylon, les plastiques d'ingénierie Peek, les alliages de titane, etc., pour répondre à divers besoins de traitement.

Ressources

Tour en métal

Mastercam

Code G