Conseils pour contrôler la précision de la pièce dans l'usinage CNC

Michin.Mu

Expert en prototypage rapide et fabrication rapide

Spécialisé dans l'usinage CNC, l'impression 3D, la coulée d'uréthane, l'outillage rapide, le moulage par injection, la coulée de métal, la tôlerie et l'extrusion

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Conseils pour contrôler la précision de la pièce dans l'usinage CNC

La précision d'usinage CNC est le degré auquel les trois paramètres géométriques de la taille, de la forme et de la position réelles de la surface de la pièce traitée sont conformes aux paramètres géométriques idéaux requis par le dessin. Les paramètres géométriques idéaux sont la taille moyenne pour les dimensions; pour la géométrie des surfaces, ce sont des cercles absolus, des cylindres, des plans, des cônes et des lignes droites, etc. pour les positions mutuelles des surfaces, elles sont absolument parallèles, verticales, coaxiales, symétriques, etc. L'écart des paramètres géométriques réels de la pièce par rapport aux paramètres géométriques idéaux est appelé tolérance d'usinage. L'écart des paramètres géométriques réels de la pièce par rapport aux paramètres géométriques idéaux est appelé tolérance d'usinage.

1. Le concept de précision d'usinage CNC

La précision d'usinage est principalement utilisée pour le degré de production du produit,Usinage CNC la précision et l'erreur d'usinage sont des termes utilisés pour évaluer les paramètres géométriques de la surface usinée. La précision d'usinage est mesurée par le degré de tolérance, lorsque la valeur du degré de tolérance est plus petite et signifie que la précision est plus élevée ; l'erreur d'usinage est exprimée par un nombre, lorsque le nombre est plus grand, ce qui signifie que l'erreur d'usinage est plus grande. Une grande précision d'usinage signifie que l'erreur d'usinage est minime, et vice versa. Selon le domaine applicable et la portée effective de la norme, celle-ci est généralement divisée en : normes internationales, telles que ISO, CEI sont des normes établies par l'Organisation internationale de normalisation et la Commission électrotechnique internationale ; les normes régionales, telles que EN, ANSI, DIN, sont respectivement l'Union européenne, les États-Unis, les normes élaborées par l'Allemagne.

Niveau de tolérance

Il existe au total 20 niveaux de tolérance allant de IT01, IT0, IT1, IT2, IT3 à IT18. IT01 indique la précision d'usinage la plus élevée de la pièce et IT18 indique la précision d'usinage la plus faible de la pièce. Généralement, IT7 et IT8 sont des précisions d'usinage de niveau intermédiaire.

Précision d'usinage garantie

Les paramètres réels obtenus par n'importe quelle méthode d'usinage ne seront pas absolument précis. Du point de vue de la fonction de la pièce, tant que l'erreur d'usinage est dans la plage de tolérance requise par le dessin de la pièce, on considère que la précision d'usinage est garantie.

Qualité des machines CNC

La qualité de la machine dépend de la qualité de traitement des pièces et de la qualité d'assemblage de la machine. La qualité de traitement des pièces comprend deux parties principales, la précision des pièces et la rugosité de surface.

Précision d'usinage

La précision d'usinage est le degré auquel les trois paramètres géométriques de la taille, de la forme et de la position réelles de la surface de la pièce usinée sont conformes aux paramètres géométriques idéaux requis par le dessin. La différence entre eux est appelée erreur d'usinage. La taille de l'erreur d'usinage reflète le niveau de précision d'usinage. L'erreur d'usinage est plus grande car la précision d'usinage est plus faible, et l'erreur d'usinage est plus petite car la précision d'usinage est plus élevée.

2. Informations connexes pour la précision d'usinage CNC

Précision dimensionnelle

La précision dimensionnelle fait référence au degré de conformité entre la taille réelle de la pièce usinée et le centre de la zone de tolérance de la taille de la pièce.

Précision de positionnement

La précision de position fait référence à la différence de précision de position réelle entre les surfaces pertinentes des pièces après le traitement.

Précision de forme

La précision de forme fait référence au degré de conformité entre la géométrie réelle de la surface de la pièce usinée et la géométrie idéale.

Interrelation

En règle générale, lors de la conception de pièces de machine et de la spécification de la précision d'usinage des pièces, il convient de veiller à contrôler l'erreur de forme dans la tolérance de position, et l'erreur de position doit être inférieure à la tolérance dimensionnelle. Pour les pièces de précision ou les surfaces importantes des pièces, les exigences de précision de forme doivent être supérieures aux exigences de précision de position, et les exigences de précision de position doivent être supérieures aux exigences de précision dimensionnelle.

3.Méthode de réglage

(1) Ajuster le système de processus
(2) Réduire les erreurs de la machine-outil
(3) Réduire l'erreur de transmission de la chaîne de transmission
(4) Réduire l'usure des fraises
(5) Réduire la déformation forcée du système de processus
(6) Réduire la distorsion thermique du système de processus
(7) Réduire le stress résiduel

4.Cause de l'impact

（1） Erreur de principe d'usinage

L'erreur de principe d'usinage fait référence à l'erreur produite par le traitement avec un profil de lame approximatif ou une relation de transmission approximative. Les erreurs de principe d'usinage apparaissent principalement dans l'usinage de filets, d'engrenages et de surfaces 3D complexes.

Lors de l'usinage, le traitement approximatif est généralement utilisé pour améliorer la productivité et l'économie en partant du principe que l'erreur théorique peut répondre aux exigences de précision du traitement.

（2） Erreur de réglage

L'erreur de réglage de la machine-outil fait référence à l'erreur causée par un réglage inexact.

（3）Erreur de la machine-outil

L'erreur de la machine-outil fait référence à l'erreur de fabrication, à l'erreur d'installation et à l'usure de la machine-outil. Comprend principalement l'erreur de guidage de la machine-outil, l'erreur de rotation de la broche de la machine-outil et l'erreur de transmission de la chaîne de transmission de la machine-outil. Cela est dû à l'erreur machine de la machine de fabrication, également appelée machine maître industrielle. En d'autres termes, toute taille réelle n'est pas absolue, seulement relative. Tout comme il n'y a pas de cercle absolu dans ce monde, car il y a une valeur infinie derrière π3.1415926.

5. Méthodes de mesure

La précision d'usinage adopte différentes méthodes de mesure en fonction des différents contenus de précision d'usinage et des exigences de précision. De manière générale, il existe les types de méthodes suivants :

(1) Selon que la mesure directe mesure le paramètre mesuré, il peut être divisé en mesure directe et mesure indirecte.

Mesure directe : mesurez directement les paramètres mesurés pour obtenir la taille mesurée. Par exemple, utilisez des pieds à coulisse et des toises pour mesurer.

Mesure indirecte : mesurez les paramètres géométriques liés à la taille mesurée et obtenez la taille mesurée par calcul. Par exemple : la mesure de deux tailles peut obtenir une autre taille.

Fixation auxiliaire pour la mesure ： Faites la forme opposée à la pièce pour vérifier la taille d'assemblage de la pièce.

Évidemment, la mesure directe est plus intuitive et la mesure indirecte est plus lourde. Généralement, lorsque la taille mesurée ou la mesure directe ne répond pas aux exigences de précision, il faut alors utiliser une mesure indirecte.

(2) Selon la valeur de lecture des outils de mesure, qu'elle représente directement le nombre de la taille mesurée, elle peut être divisée en mesure absolue et mesure relative.

Mesure absolue : La valeur de lecture indique directement la taille de la taille mesurée, comme la mesure avec un pied à coulisse, un micromètre.

Mesure relative : la valeur de lecture indique uniquement l'écart de la taille mesurée par rapport à la mesure standard. Par exemple, pour mesurer le diamètre de l'arbre avec un comparateur, il faut d'abord régler la position zéro des outils de mesure avec une cale étalon, puis traiter la mesure ; la valeur mesurée est la différence entre le diamètre de l'arbre et la taille de la cale étalon, appelée mesure relative. D'une manière générale, la précision de la mesure relative est plus élevée, mais la mesure est plus complexe. Nécessité de fabriquer un appareil auxiliaire pour la mesure.

(3) Selon que la surface à mesurer est en contact avec la tête de mesure des outils de mesure, elle est divisée en mesure avec contact et mesure sans contact.

Mesure de contact : La tête de mesure est en contact avec la surface touchée et il y a une force de mesure mécanique. Par exemple, mesurez les pièces avec un micromètre.

Mesure sans contact : la tête de mesure n'est pas en contact avec la surface des pièces mesurées et la mesure sans contact peut éviter l'influence de la force de mesure sur le résultat de la mesure. Par exemple, utilisez la mesure projective pour effectuer la mesure.

(4) Selon le nombre de paramètres de mesure, il est divisé en mesure unique et mesure complète.

Mesure unique : mesurez chaque paramètre de la pièce testée séparément.

Mesure complète : mesurez l'indice complet reflétant les paramètres pertinents de la pièce. Par exemple, lors de l'utilisation d'un microscope pour mesurer le filetage, le diamètre primitif réel, l'erreur de demi-angle du profil de la dent et l'erreur cumulée du pas de filetage peuvent être mesurés séparément.

La mesure généralement complète est plus efficace et plus fiable pour assurer l'interchangeabilité des pièces, et est généralement utilisée pour l'inspection des pièces finies. Une mesure unique peut déterminer l'erreur de chaque paramètre séparément et est généralement utilisée pour l'analyse de processus, l'inspection de processus et la mesure de paramètres spécifiés.

(5) Selon le rôle de la mesure dans le processus d'usinage, elle est divisée en mesure active et mesure passive.

Mesure active : la pièce est mesurée pendant le processus d'usinage et le résultat est directement utilisé pour contrôler le traitement de la pièce, afin d'éviter que des pièces défectueuses ne se produisent.

Mesure passive：Mesure une fois l'usinage de la pièce terminé. Une telle mesure ne peut servir qu'à juger si la pièce est qualifiée ou non, et se limite à découvrir et à rejeter les pièces défectueuses.

(6) Selon l'état de la pièce mesurée dans le processus de mesure, peut être divisé en mesure statique et mesure dynamique.

Mesure statique : la mesure est relativement statique. Tels que mesurer le diamètre avec un micromètre.

Mesure dynamique : pendant la mesure, le mouvement relatif de la surface mesurée entre la tête de mesure dans l'état de fonctionnement simulé.

La méthode de mesure dynamique peut refléter la situation lorsque la pièce est proche des conditions d'utilisation, ce qui est la direction de développement de la technologie de mesure.