L'usinage CNC est une méthode efficace pour fabriquer avec précision. L'une de ses caractéristiques distinctives est la compensation de fraise. Cette compensation vise à maintenir une précision et une efficacité d'usinage optimales. La G41 est l'une des plus utiles. Codes G en programmation CNC. L'accent mis sur la responsabilité des actions compensatoires témoigne de son importance dans les pratiques d'imbrication programmées algorithmiquement sur d'autres systèmes de coupe. Ce blog a pour objectif d'expliquer le fonctionnement de G41 et de ses commandes de compensation de fraise, ainsi que leur applicabilité concrète. Comprendre les principes de la CNC permettra aux opérateurs d'atteindre une plus grande précision, de réduire l'usure des outils et les étapes de production, et d'optimiser les processus, tout en maîtrisant le contrôle des opérations d'usinage.
Qu'est-ce que la compensation de fraise dans la CNC ?
La compensation de fraise en CNC désigne la capacité d'une machine à modifier la trajectoire d'un outil pour l'adapter au rayon ou au diamètre de l'outil. Cette modification permet de maintenir la trajectoire programmée en correspondance avec les coordonnées des caractéristiques de la pièce, aux dimensions appropriées. Elle permet aux opérateurs d'ajuster les paramètres du processus d'usinage sans modifier la programmation initiale. Cette approche moderne de la compensation de fraise permet une meilleure gestion de l'usure des outils, améliore la précision de l'usinage et, par conséquent, la polyvalence des opérations CNC.
Comprendre la compensation de coupe
La compensation de fraise CNC est généralement classée en deux catégories principales : G41 et G42, qui ont des applications distinctes dans Usinage CNC.
Il dirige un fraisage CNC La machine doit effectuer une rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et, en G 41 f 21, tracer une trajectoire circonférentielle coupant le côté droit de la trajectoire. L'exemple le plus frappant est celui d'un usinage de contour extérieur ; la trajectoire de l'outil doit toujours effectuer une transition vers la coupe en G 41.
D'autre part, G42 exécute une compensation de rayon de fraise à droite de la trajectoire programmée. Cette compensation est généralement appliquée lorsque l'outil tourne dans le sens horaire autour de la pièce. En plaçant l'outil dans la bonne position, G42 garantit l'usinage conforme des contours internes ou de certaines caractéristiques.
Prenons l'exemple d'une fraise de 10 mm de diamètre (rayon de 5 mm). En programmation sans compensation, le fraisage doit calculer la trajectoire de l'outil en fonction de son diamètre, ce qui nécessite des corrections manuelles. C'est le cas lorsque :
G41 : Décalages de 5 mm à gauche du chemin programmé pour la coupe dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
G42 : Décalages de 5 mm à droite pour la coupe dans le sens des aiguilles d'une montre.
En compensant au lieu d'ajuster manuellement le chemin programmé, les erreurs et le temps de configuration sont forcément minimisés.
Gestion de l'usure des outils : en ce qui concerne le maintien de la précision de la pièce, la compensation de la fraise atténue dynamiquement l'usure des outils tout au long des opérations d'usinage.
Machine cnc Les réglages et les pièces de configuration spécifiques, en fonction de la machine et de la configuration, conduisent souvent à une amélioration de la précision de la compensation à ± 0.001 pouce (± 0.025 mm).
Outre les informations ci-dessus concernant la machine CNC, son rayon peut être compensé pour réduire les rayons sans nécessiter de réaffûtage régulier. Ces modifications de rayon permettent une meilleure réactivité aux changements d'outillage, ce qui représente un gain de temps pour les opérateurs.
Comment la compensation de fraise affecte la trajectoire de l'outil
Le réglage de la fraise permet d'ajuster la trajectoire de l'outil sur la machine CNC en fonction des trajectoires programmées et de la forme de l'outil. Le système de contrôle compense l'arête de coupe en décalant l'axe central en fonction du rayon ou du diamètre de la fraise. Les sections de la conception sont correctement alignées, quelles que soient l'usure de l'outil et les variations mineures des dimensions de l'arête de coupe. Certaines machines CNC sophistiquées peuvent modifier les décalages pour améliorer la précision en recalibrant les capteurs ou les données d'étalonnage, optimisant ainsi l'alignement. Cette fonctionnalité est essentielle pour garantir le respect précis de tolérances strictes et une fabrication constante dans les applications d'usinage de haute précision.
Avantages de l'utilisation de la compensation de coupe
La compensation de l'outil de coupe facilite le maintien du diamètre ou du rayon défini, et la trajectoire de l'outil est ajustée aux spécifications requises. Des recherches scientifiques en fabrication de précision indiquent que la mise en œuvre de réglages de l'outil de coupe réduit les incohérences dimensionnelles de 50 %. Ceci est très utile dans les secteurs de l'aéronautique et des dispositifs médicaux, car les tolérances atteignent généralement ± 0.0005 pouce.
La compensation de fraise atténue l'effet négatif de l'usure de l'outil sur les résultats d'usinage en modifiant dynamiquement les décalages d'outil. Une étude récente a démontré que la compensation de fraise augmentait la durée de vie de l'outil d'environ 20 % par rapport à la programmation statique, car elle répartit l'usure uniformément sur les arêtes de coupe.
Grâce à la compensation de fraise, les opérateurs peuvent reprogrammer un cycle d'usinage complet pour un seul outil et utiliser plusieurs outils pour cette opération spécifique. Par exemple, une machine équipée de cette compensation peut interchanger des fraises de différents diamètres. Les tolérances lors de ces échanges sont d'environ 0.01 mm ou moins. Cette fonctionnalité contribue à réduire les temps d'arrêt de production et, par conséquent, à améliorer la productivité globale.
L'utilisation de la compensation de fraise réduit le risque d'erreur humaine en programmation. Les dimensions des outils n'ont plus besoin d'être prises en compte manuellement dans le code G, car les systèmes CNC modernes appliquent des décalages mathématiques. Cette méthode permet des réglages rapides et améliore la répétabilité, essentielle pour les séries nécessitant une production en série.
Comment utiliser G41 pour la compensation de rayon ?
Intégrer G41 à votre programme
Afin d'ajouter G41 à votre compensation de rayon, assurez-vous de suivre ces étapes.
Activer G41 – G41 doit être activé dans la ligne de code où la compensation côté gauche du cutter doit être activée.
Définir le décalage du rayon de l'outil – Vérifiez que le rayon de l'outil est défini dans le tableau de décalages. La commande utilisera ces informations pour effectuer les ajustements.
Trajectoires d'outil compensées : elles incluent tous les ajustements de position nécessaires à l'outil pour entrer en contact avec la matière avec compensation. Assurez-vous que les mouvements de transition sont suffisamment longs pour permettre des calculs de décalage précis.
Désactiver les études de compensation – La commande G40 peut être utilisée lorsque le chemin d’outil déplacé n’est plus valide.
L'automatisation permet désormais de remplacer plus efficacement les tâches effectuées par des ouvriers qualifiés, sans risque de perte de précision, à condition que le G41 soit correctement configuré. Les complications de programmation sont évitées grâce à l'annulation et à l'initialisation précises des commandes G41.
Différences qui distinguent le G41 du G42
Les codes G41 et G42 sont tous deux utilisés en programmation CNC (commande numérique par ordinateur) pour appliquer une compensation de rayon de fraise, permettant ainsi d'ajuster la trajectoire d'outil aux dimensions réelles de l'outil par rapport aux dimensions programmées. Leur principale différence réside dans la compensation directionnelle :
G41 (Compensation gauche) : Cette commande décale la trajectoire de l'outil vers la gauche de la trajectoire programmée lors du déplacement de l'outil. C'est généralement le cas lorsque l'outil se déplace dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de la pièce.
G42 (Compensation à droite) : Cette commande décale la trajectoire de l'outil à droite de la trajectoire programmée. C'est généralement le cas lorsque l'outil se déplace dans le sens horaire autour de la pièce.
Ajoutez G41 et G42, ainsi que l'initialisation et l'annulation appropriées (en modes G41/G42 et G40 pour l'annulation) pour améliorer la précision de l'usinage. Une exécution correcte de ces codes est essentielle au maintien de la précision lors des processus d'usinage des pièces. Des considérations telles que le diamètre de l'outil, le sens de coupe et la géométrie programmée doivent être vérifiées afin de ne pas dépasser les limites, comme le gougeage des pièces ou le dépassement des tolérances dimensionnelles.
Erreurs fréquemment commises avec G41
Mauvaise application du décalage du diamètre de l'outil : L'une des erreurs les plus fréquentes est le mauvais réglage du diamètre de l'outil sur la table de décalage. Imaginez un cas où le diamètre de l'outil est censé être de 10 mm, mais que la table de décalage indique 8 mm. Une telle différence entraînera des erreurs d'usinage par rapport à la conception prévue, entraînant des imprécisions dimensionnelles de la pièce.
G41 non défini avant l'engagement : L'engagement de G41 doit précéder la séquence d'engagement de la pièce. Il doit être défini suffisamment à l'avance, sinon le programme est contraint d'exécuter le mouvement sans décalage de programmation, ce qui entraîne des coupes sur la face de la pièce précédemment usinée.
Annulation de la compensation avec G40 omis : L'annulation de la compensation de coupe alternative (G40) est un autre oubli courant qui entraîne une progression involontaire concernant d'autres caractéristiques de la pièce une fois l'usinage terminé.
Vitesse de réglage de la géométrie mal définie : Pour obtenir des modifications géométriques spécifiques dans les limites de tolérance données, il est nécessaire d'ajouter la direction de décalage okudo et le jeu absolu. Si la géométrie de la trajectoire de pièce spécifiée comporte des angles vifs, l'espace entre deux lignes adjacentes, appelée trajectoire d'outil, a tendance à être inférieur à la zone réellement requise, ce qui crée des marques de coupe. Pour les virages à 90 degrés, les rayons de transition doivent également être identiques à celui de l'outil afin d'éviter les à-coups.
Compensation latérale incorrecte : L'utilisation de G41 au lieu de G42 (ou l'inverse) peut placer l'outil du côté opposé de la trajectoire. Par exemple, une compensation incorrecte sur un fraisage en avalant à gauche peut entraîner un jeu de compensation, entraînant une inversion du sens de décalage et des coupes imprécises.
Lorsque des erreurs d'omission sont commises sur G41, les données ci-dessous montrent les valeurs de test d'usinage et les inexactitudes les plus probables provenant de la mise à zéro des valeurs définies.
Erreur dimensionnelle : spécification erronée allant jusqu'à ± 0.25 mm sur les coupes d'essai en raison de décalages incorrects définis sur les mesures analogiques géométriques de réglage d'équilibre revendiquées du bloc de jauge standard micrométrique.
Dégradation de la finition de surface : les changements d'angle d'engagement ont entraîné des valeurs de rugosité de surface (Ra) élevées de 0.8 µm à 1.5 µm en raison des angles de retrait excessifs.
Augmentation de l'usure de l'outil : l'usure moyenne observée de l'outil a augmenté de 20 % en raison de la répartition inégale de la charge de copeaux créée par la compensation de la fraise.
Pour éviter les inconvénients, il est essentiel de valider les paramètres de manière vitale et d’atténuer les risques en testant les programmes avec la précision nécessaire sur du matériau en silice ou un logiciel de simulation dédié.
Quel est le rôle du G42 dans l'usinage CNC ?
Compensation de coupe G42 et ses applications
En usinage CNC, le code G42 est utilisé pour la compensation de fraise à droite du parcours d'outil programmé. Les instructions G-code sont utilisées pour les opérations de programmation de base, telles que le déplacement de l'outil ou de la machine vers une zone spécifique de l'espace. Le parcours d'outil programmé dans la table de corrections contient les coupes préétablies, et le code G42 permet à la machine de prendre en compte le rayon de la fraise à utiliser. De plus, le code G42 décale la géométrie programmée à droite du parcours d'outil en fonction du diamètre ou du rayon du trou défini dans la table de corrections d'outil. Le code G42 est généralement associé aux mouvements linéaires et circulaires de base G01, G02 et G03. Pour éviter les collisions avec la pièce ou les dimensions, sources d'imprécision et d'erreur, le code G doit être correctement défini sur le contrôleur de la machine avant l'exécution. La saisie des dimensions de l'outil doit être rigoureusement précise. Par exemple, la saisie des dimensions de l'outil et la validation du programme nécessitent une saisie précise, ce qui contribue à optimiser la précision et l'efficacité de l'usinage.
Applications du code G42 dans les machines CNC
La saisie précise des forets concernés et le respect des instructions respectives déterminent en grande partie le résultat dérivé du code de correction d'outil G42, tandis que le code G41 exige une saisie des données minutieuse et rigoureuse pour obtenir les meilleures performances de tout équipement et dispositif doté de sorties CNC. L'observation permet d'effectuer des corrections au sein de la machine-outil. Ceci constitue la clé pour exploiter les principes d'automatisation formulés, les instruments permettant de corriger le masque au-dessus de l'application graphique et les descripteurs d'usinage CNC.
En passant, l'utilisation optimale du G42 dans la CNC nécessite un ordre impitoyable fourni dans :
– Entrée réalisée à la phase des prérequis définis. Sortie des prérequis étape-ac vue de sortie système, informations de version ou accès aux commandes système via chaque page d'ouverture de l'outil d'interface de définition de l'éditeur GVI sous l'icône du document. Les paramètres de ligne sont les suivants :
– Paramètres de mesure du diviseur à boucle unique dans le système métrique.
– Entrée 5 mm 10 mm jeu de mâchoires crêpe solide mort 60 60 jeu d'obturateurs.
Les modifications observées correctement aident à améliorer l'automatisation des principes GPS conçus, les instruments non conçus produisent des machines de gravure de type G.
La commande G42 doit être réglée avant de démarrer l'opération de coupe programmée sur la machine. Cette opération s'effectue par une combinaison de commandes G0 qui positionnent l'outil sans couper les pièces. Il faut veiller à éviter toute collision ou rayure de l'outil.
La géométrie programmée doit tenir compte du décalage afin que la trajectoire exécutée découpe effectivement la pièce à la taille spécifiée dans l'exigence. Par exemple, si une fonction d'une pièce spécifique est située à X50.0 mm, il sera nécessaire de définir une commande à X45.0 mm, en supposant qu'un outil de 10 mm de diamètre soit monté et que G42 soit utilisé.
La commande G42 fonctionne parfaitement avec les mouvements linéaires (G01), et même avec les mouvements circulaires ou en arc de cercle G02 et G03. Il est essentiel de vérifier la bonne harmonisation des mouvements de la commande afin d'éviter toute modification indésirable de la trajectoire d'outil.
La plupart des opérateurs effectuent d'abord des simulations et des essais à blanc avant l'usinage réel afin d'éliminer toute erreur potentielle. Ces étapes permettent d'éliminer les erreurs dimensionnelles dues à un décalage incorrect ou à des erreurs de programmation.
L'ingénierie minutieuse du G42 permet aux machinistes d'obtenir une précision maximale dans les pièces avec un minimum d'effort, réduisant ainsi le nombre de contrôles répétitifs effectués pour maintenir les normes de qualité nécessaires à la fabrication.
Quand utiliser G42 au lieu de G41
G42 s'applique lorsque l'outil doit compenser à droite de la trajectoire, ce qui est généralement le cas pour les opérations d'usinage dans le sens horaire. G41, quant à lui, compense à gauche et est utilisé pour les opérations dans le sens antihoraire. Le choix entre G42 et G41 est déterminé par l'orientation et le mouvement directionnel du processus d'usinage par rapport à la pièce. La conception de la pièce, la configuration de l'outillage et l'approche globale de l'usinage sont tout aussi importantes pour le choix, en termes de considérations géométriques et de précision de la compensation d'outil.
Comment le rayon du nez de l'outil affecte-t-il l'usinage ?
Pourquoi la compensation du rayon du nez de l'outil est essentielle
Un rayon de nez d'outil plus large tend à produire une meilleure finition de surface car il réduit la déflexion de l'outil et la concentration de la puissance de coupe se répartit plus uniformément sur la surface.
Un rayon plus petit génère des marques d'outils plus visibles, des cicatrices de coupe qui entraînent une plus grande rugosité.
Une compensation appropriée du rayon du nez de l'outil garantit que toutes les coupes sont effectuées conformément aux spécifications particulières de conception.
Une compensation inexacte peut entraîner des erreurs incluant des caractéristiques plus petites ou plus grandes que prévu.
Un rayon accru entraînera une usure moindre des bords de l'outil, car les forces exercées pendant la coupe seront réparties sur une plus grande surface des bords de coupe.
Cependant, des rayons surdimensionnés peuvent alimenter des forces plus importantes sur l'outil, ce qui créera d'autres problèmes lors de l'usinage.
La réduction de la quantité de contrainte permet d'en ajouter davantage lors de la réalisation d'opérations d'usinage, notamment lors de l'usinage de matériaux minces ou fragiles.
L'utilisation d'un rayon excessivement petit peut induire des contraintes importantes sur un matériau et donc provoquer une déformation de l'objet.
Des changements moins précis mais plus radicaux dans la forme d'une caractéristique peuvent être obtenus en utilisant un rayon plus grand, tandis que des travaux plus précis mais plus laborieux peuvent être observés avec un rayon plus petit.
Des rayons de coupe de nez plus grands améliorent la vitesse à laquelle l'outil se déplace dans la pièce, augmentant ainsi le taux de production avec moins de détails sur les coupes plus générales.
Le rayon du nez de l'outil a un impact sur la taille des copeaux qui peuvent être retirés et, pour un rayon plus large, permettra d'obtenir des copeaux plus gros et plus facilement amovibles.
Un rayon plus petit permet une meilleure flexibilité de mouvement dans des espaces très serrés, favorisant ainsi un usinage précis des caractéristiques.
Le rayon choisi doit correspondre aux exigences de conception, en particulier pour les angles vifs ou autres éléments complexes qui nécessitent souvent des rayons plus petits.
Chacun de ces facteurs souligne à quel point une compensation efficace du rayon du nez de l’outil est essentielle pour obtenir des performances d’usinage maximales.
Estimation du rayon de l'outil
Pour estimer le rayon de nez d'outil approprié, de nombreux facteurs de précision doivent être pris en compte pour obtenir les performances d'usinage souhaitées. Vous trouverez ci-dessous une liste détaillée de ces critères, accompagnée de quelques explications.
Matériaux plus souples et équilibrés : comme l'aluminium et la plupart des plastiques, ils peuvent grandement bénéficier de rayons de nez plus grands en ce qui concerne les finitions de surface.
Matériaux durs et équilibrés : comme l'acier et le titane, il peut être nécessaire de travailler avec des rayons plus petits en raison de la nécessité d'une pression d'outil plus précise.
Des rayons de nez plus grands permettent d'augmenter la vitesse d'avance sans aucun effet sur la qualité de la surface.
Les plus petits nécessitent une vitesse d'avance plus faible et mettent davantage l'accent sur les détails de surface.
Les détails complexes tels que les angles vifs ou autres contours complexes nécessitent des rayons de nez plus petits pour préserver la précision.
Une géométrie plus simple permet des rayons plus grands sans modifier la vitesse d'usinage.
Avec des modèles plus grands, l'équilibre des forces de coupe devient plus efficace, ce qui entraîne une usure moindre de la durée de vie de l'outil et une durée de vie plus longue.
En revanche, avec des rayons plus petits, l'équilibre des forces devient fortement concentré, ce qui entraîne une usure plus importante si la charge est lourde.
Les finitions plus raffinées nécessitent un meilleur contrôle des caractéristiques de surface qui nécessitent des rayons plus petits.
L'utilisation de rayons plus grands est autorisée avec des finitions grossières.
La rigidité de la machine, la vitesse de la broche et la précision affectent le choix du rayon du nez.
Les machines dotées d'un meilleur contrôle peuvent compenser plus efficacement le changement de rayon varié.
Les facteurs peuvent être vérifiés avec précision pour garantir que le processus d'usinage est optimisé en termes de précision, d'efficacité et d'usure des outils.
Avoir un effet sur le chemin et le contour programmés
Un rayon plus petit permet de mieux détailler les surfaces ; cependant, une précision plus élevée est généralement associée à des vitesses d'avance plus lentes.
Des rayons plus grands permettent des finitions brutes et des détails grossiers tout en maintenant des vitesses d'avance accrues.
Une meilleure rigidité signifie un meilleur contrôle et une meilleure cohérence dans l'utilisation de rayons de nez variés.
Une rigidité réduite entraînera une erreur de la machine, en particulier pour des valeurs de rayon plus petites.
La vitesse de broche idéale doit être déterminée pour éviter un excès de chaleur et l'usure des outils.
Des vitesses de rotation plus faibles sont généralement préférées pour les travaux fins comme ceux impliquant un rayon plus petit.
Les systèmes plus souples sont capables de mieux s'adapter aux changements de rayons, ce qui contribue à modifier le niveau de performance.
Les systèmes de base peuvent être amenés à faire des compromis stratégiques dans la programmation de chemins complexes.
Un rayon de nez plus grand contribuera à prolonger la durée de vie de l’outil, car les forces seront réparties sur une plus grande surface.
La déformation par rapport au diamètre, au rayon ou aux mesures qui concentrent les forces est susceptible d'être concentrée, ce qui entraînera une usure de l'outil ou du fragment dans le cas de rayons plus petits.
Grâce à l’analyse de chacun de ces facteurs, un machiniste peut optimiser les opérations pour répondre aux besoins d’un projet particulier.
Quel est le rapport entre le décalage et la table d'outils et la compensation d'outil ?
Configuration des paramètres de décalage dans la table d'outils
Ce qui suit décrit les principales caractéristiques associées à la compensation d'outil qui doivent être suivies et conservées correctement dans la table d'outils.
Indique la différence entre la longueur de l'outil et la longueur de référence utilisée par la machine.
Important pour éviter les collisions et assurer un positionnement précis dans l'axe z.
Prend en compte le diamètre réel de l'outil lors de la compensation de la largeur pendant les mouvements du chemin de coupe.
Garantit une précision de pièce définie lors des activités de contournage et de poche.
Définit le rayon à l'extrémité des outils de tournage pour les tours.
Inhibe la résistance à l’usure et affecte la finition de surface.
S'ajuste au changement progressif de l'outil de coupe pour assurer une précision constante de la pièce.
Réduit la fréquence de recalibrage requise pour l'ensemble de la configuration.
Spécifie l'outil qui est activement utilisé et en cours d'usinage.
Affectez des décalages et des paramètres au numéro d'outil afin qu'ils puissent être échangés rapidement.
Administre les outils avec plusieurs arêtes et inserts par fraise.
Permet aux opérateurs d'utiliser différents côtés sans recalibrage fréquent.
Les machinistes peuvent maximiser les performances en configurant ces caractéristiques, garantissant ainsi des opérations d'usinage précises.
Décalages et compensation de la longueur et de la géométrie de l'outil
Le décalage d'outil correspond aux modifications apportées pour tenir compte des différentes dimensions des outils utilisés afin de garantir une mesure précise lors de la coupe. Les paramètres importants incluent :
- Compensation d'usure : corrige la perte progressive de précision due à l'utilisation des outils au fil du temps.
- Décalage géométrique : ajuste l'usure de l'outil et les différences résultant du changement de forme ou de longueur après les changements d'outil.
- De plus, une compensation de longueur d'outil gère l'écart vertical entre les points de référence et la longueur réelle de l'outil. Une grande précision du positionnement vertical de l'outil évite les problèmes tels que la gravure excessive, la découpe dans le matériau ou une découpe trop superficielle.
- Décalage de longueur d'outil vertical G43 et G44 : Augmente et diminue respectivement la longueur du pointeur d'outil.
- Le code H fait référence à : Indique la différence de hauteur entre l'outil utilisé et le reste de la pièce en cours d'usinage dans le programme.
- Tous les décalages et coupes compensatoires effectués améliorent la qualité de l'usinage. En voici quelques exemples :
- Maintenir la coupe supplémentaire sous contrôle : Maintient une tolérance de ±0.01 mm pour les pièces fortement conçues.
- Réduction du temps de cycle : un arrangement systématique réduit la nécessité de refaire les ajustements.
- Déformation du matériau : garantit que la force uniforme de l'outil sur le matériau à remodeler lors de la coupe est appliquée, ce qui entraîne moins de déformation.
En se concentrant précisément sur l'enregistrement, les machinistes et les opérateurs peuvent accomplir des fonctions orthogonales avec des temps d'arrêt réduits et une répétabilité améliorée dans les processus d'usinage exécutés.
Gestion du changement d'outils dans les machines CNC
Les modifications apportées aux outils d'usinage CNC nécessitent une planification adéquate pour exploiter pleinement leurs avantages et obtenir des résultats optimaux. Voici quelques pratiques et détails importants relatifs aux modifications apportées aux outils CNC :
- Surveillance de la durée de vie des outils : La longévité des outils dépend de leur utilisation, et leur durée de vie moyenne est estimée à 50 à 70 minutes en conditions d'usinage à grande vitesse. Les remplacements doivent être effectués en évaluant les modes de défaillance afin d'éviter des temps d'arrêt excessifs.
- Changements : Les changeurs d'outils ATC, par exemple, réduisent les temps de changement à 2 à 5 secondes par outil, contre des changements d'outils manuels de 1 à 5 minutes, selon la capacité de l'opérateur et sa familiarité avec la machine.
- Capacité des magasins d'outils : Le machines CNC courantes sont livrés avec leurs propres magasins d'outils qui possèdent une capacité de stockage de 20 à 60 outils. Ces magasins peuvent être étendus pour contenir plus de 120 outils, des machines haut de gamme dédiées aux opérations sophistiquées.
- Précision de remplacement : les machines CNC modernes garantissent un sous-remplacement des outils avec une précision d'opérations multi-outils de ± 0.005 mm, garantissant que les erreurs de remplacement des outils sont minimisées à des niveaux négligeables.
- Indicateurs d'interruption de cycle : Des études ont montré que les interruptions dues à des défaillances imprévues d'outils peuvent représenter jusqu'à 15 à 20 % du temps d'arrêt total de la production. Cela souligne la nécessité de disposer d'outils de prévision de la maintenance plus performants.
Si les fabricants souhaitent obtenir des changements plus fluides et des temps d'inactivité réduits, des systèmes de surveillance en temps réel doivent être mis en place pour maintenir une qualité de produit constante tout au long des cycles de production.
Foire Aux Questions (FAQ)
Q : Que veulent dire les gens lorsqu'ils parlent de compensation de fraise dans les machines CNC ?
R : Sur les machines CNC, le terme « compensation de fraise » désigne la capacité de la machine CNC à permettre au programmeur de décaler le parcours d'outil d'une certaine distance, généralement le rayon de l'outil. Ce décalage automatique permet au programme d'atteindre une précision dimensionnelle spécifiée par rapport au diamètre de l'outil lors de l'usinage.
Q : De quelle manière le code CNC G41 fonctionne-t-il dans la compensation de fraise ?
A : Le G41 code dans les programmes CNC est dédié à la compensation de la fraise par rapport au côté gauche de la trajectoire de l'outil. Il commande à la machine d'ajuster la course de l'outil de coupe vers la gauche de la zone désignée et d'appliquer la compensation du rayon de l'outil.
Q : Expliquez en quoi les codes G41 et G42 sont différents l’un de l’autre ?
R : G41 compense le mouvement de la fraise à gauche de la trajectoire programmée, tandis que G42 le fait à droite. Ces coordonnées de coupe garantissent que l'outil sera positionné correctement par rapport à la ligne programmée, dont le rayon a été soustrait.
Q : Quelle est l’importance de la compensation du rayon de l’outil pour les processus d’usinage CNC ?
R : Il est essentiel de prendre en compte la compensation du rayon de l'outil pour l'usinage CNC, car elle prend en compte les dimensions physiques de l'outil. La trajectoire de l'outil de coupe doit être ajustée aux dimensions prévues de la pièce, et la compensation garantit que la trajectoire utilisée corresponde précisément aux résultats d'usinage.
Q : Quels sont les codes G utilisés pour la compensation de fraise dans les fraiseuses CNC ?
R : Pour la compensation de fraise sur les fraiseuses CNC, le programmeur applique les codes G 41 et G 42, selon que le décalage est à gauche ou à droite de la trajectoire d'outil programmée. La trajectoire d'outil inclut également des valeurs de décalage qui indiquent la compensation nécessaire en fonction du diamètre de la fraise utilisée.
Q : Quelles sont les implications d’une valeur de décalage par rapport à la compensation de la fraise ?
R : Comme pour tout ce qui nécessite une valeur de décalage, celle-ci décrit la valeur, imposée par le paramètre, de l'écart par rapport à la trajectoire définie comme référence, qui est la trajectoire réelle de l'outil. Dans ce cas, elle ajuste la trajectoire de l'outil aux dimensions physiques de l'outil tout en garantissant que le diamètre de la fraise n'entraîne pas d'erreur ; cela contribue à la précision de l'usinage.
Q : Quel est l'impact de la compensation de fraise sur les coins intérieurs ?
R : Il a été établi que la compensation de fraise influence chaque angle de la pièce en modifiant la trajectoire de l'outil afin de garantir une coupe parfaite. Les angles rognés nécessitent une coupe horizontale et une coupe verticale, où le diamètre de dégagement de l'outil suit une trajectoire en ligne, coupant le cadre, provoquant des dentelures aux endroits où se trouvent les arêtes saillantes.
Q : Avec tout le respect que vous nous portez, expliquez l’importance de l’entrée et de la sortie dans la compensation de la fraise ?
R : L'entrée et la sortie sont importantes pour le bon démarrage et l'arrêt d'un dispositif de commutation rotatif. Ces actions permettent de déplacer l'outil de coupe dans la zone spécifique et de s'éloigner de cette zone après compensation autour du point central, sans modifier l'axe désigné ni le rayon de portée. Les mouvements d'entrée et de sortie définissent un état de surface dynamique, sans à-coups brusques.
Q : Est-il possible d’implémenter une compensation de fraise sur un tour CNC ?
R : Il est effectivement possible d'implémenter une compensation de fraise sur un tour CNC, bien que cette méthode soit plus fréquemment utilisée pour les opérations de fraisage. En tournage, la pratique la plus courante consiste à utiliser la compensation du rayon du bec d'outil, qui tient compte de la géométrie de l'outil par rapport à l'usinage de la pièce.
Sources de référence
- Titre: Conversion d'image en code G à l'aide de JavaScript pour Contrôle des machines CNC
- Auteurs: Yan Zhang, Shengju Sang, Yilin Bei
- Journal: Revue académique des sciences et technologies
- Date de publication: le 27 juillet, 2023
- Jeton de citation : (Zhang et al., 2023)
- Résumé : Cet article présente une approche JavaScript pour la conversion d'images et de texte en code G pour le contrôle des machines CNC. Le code développé inclut des fonctionnalités de chargement d'images, de prétraitement, de binarisation, d'amincissement et de génération de code G. L'étude met l'accent sur la personnalisation des paramètres CNC et des images, permettant ainsi d'optimiser le processus d'usinage. Les évaluations expérimentales confirment l'efficacité, la précision et la convivialité du code, contribuant ainsi à l'intégration des flux de travail numériques dans l'usinage CNC.
- Titre: Développement d'un code machine CNC et d'une interface utilisateur pour une machine de polissage à 3 axes configurable pneumatiquement
- Auteurs: Onkar Chawla, Tarun Verma, S.Jha
- Journal: Technologie de fabrication aujourd'hui (MTT)
- Date de publication: 1 février 2023
- Jeton de citation : (Chawla et al., 2023)
- Résumé : Cette étude porte sur le développement d'un code machine CNC et d'une interface utilisateur pour une polisseuse 3 axes. Elle souligne l'importance d'interfaces conviviales dans la programmation CNC et l'intégration de systèmes pneumatiques pour améliorer les performances des machines.
- Titre: Génération du code de commande de la machine-outil CNC pour le façonnage des surfaces de vis sans fin à profil concave circulaire par une méthode ponctuelle
- Auteurs: P. Boral
- Journal: Web de conférences MATEC
- Année de publication: 2022
- Jeton de citation : (Boral, 2022)
- Résumé : Cet article présente une méthode de formation de surfaces hélicoïdales à profil axial concave circulaire, utilisant une méthode ponctuelle et un programme de génération de code développé pour le contrôle d'une machine-outil CNC multiaxes. L'étude souligne l'importance d'obtenir des profils définis avec une grande précision pour les engrenages à vis sans fin, essentiels à une meilleure transmission de puissance et à une réduction de l'usure.
