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Les formules d'usinage sont des calculs de base qui aident à déterminer les mesures et les valeurs nécessaires pour usiner une pièce. Les paramètres de la pièce, comme la vitesse de coupe, la vitesse d'alimentation et le temps d'usinage, peuvent être calculés à l'aide de ces formules. Cela est très important lors de la planification d'une opération d'usinage.
Il existe différents types de formules d'usinage en fonction de l'opération d'usinage. Les voici :
Formules de tournage
Le tournage est une opération d'usinage qui enlève de la matière d'une pièce cylindrique. Les formules de tournage sont les suivantes :
Formules de fraisage
Le fraisage est une opération d'usinage qui enlève de la matière d'une pièce plate ou rectangulaire. Les formules de fraisage sont les suivantes :
Formules de perçage
Le perçage est une opération d'usinage qui crée des trous dans une pièce. Les formules de perçage sont les suivantes :
Type de matériau
Le type de matériau à usiner aura un impact sur le choix de la formule. Différents matériaux ont des propriétés variées, telles que la dureté, l'usinabilité, la conductivité thermique et la réactivité chimique, qui affectent les vitesses de coupe, les vitesses d'alimentation et la durée de vie des outils. Utiliser des formules optimisées pour le matériau spécifique garantit des opérations d'usinage efficaces et performantes. Comprendre les caractéristiques du matériau aide à déterminer les outils de coupe appropriés, les exigences en matière de refroidissement et les paramètres d'usinage pour atteindre les résultats souhaités tout en maximisant la productivité et la longévité des outils.
Opérations d'usinage
La formule d'usinage dépendra de l'opération spécifique réalisée. Différentes procédures d'usinage, comme le tournage, le fraisage, le perçage et le meulage, ont des exigences et des paramètres distincts qui doivent être pris en compte. Chaque opération a son propre ensemble de formules pour calculer les vitesses de coupe, les vitesses d'alimentation, la durée de vie de l'outil et d'autres variables. Il est important d'utiliser la formule appropriée pour l'opération d'usinage spécifique afin d'assurer des calculs précis et un rendement optimal.
Outils de coupe
Le choix des outils de coupe peut influencer la sélection des formules d'usinage. Différents outils de coupe ont des géométries, matériaux, revêtements et conceptions spécifiques qui affectent la dissipation de la chaleur, l'évacuation des copeaux, les forces de coupe et l'efficacité globale de l'usinage. Chaque outil de coupe peut avoir ses propres formules ou paramètres recommandés fournis par le fabricant pour assurer des performances optimales et une longue durée de vie. Prendre en compte les outils de coupe utilisés dans le processus d'usinage permet de sélectionner des formules appropriées qui s'alignent avec les caractéristiques de l'outil, ce qui entraîne un enlèvement de matière efficace, une longévité accrue des outils et une amélioration de la finition de surface.
Capacités de la machine
Les capacités et les limitations de la machine d'usinage, telles que sa puissance, sa plage de vitesses, ses vitesses d'alimentation, ses changements d'outils et sa précision de contrôle, influencent le choix des formules. Il est important de sélectionner des formules qui correspondent aux capacités de la machine pour garantir des calculs précis et un rendement optimal lors de l'usinage. Utiliser des formules qui correspondent aux spécifications de la machine permet une génération efficace des parcours d'outils, un choix approprié des paramètres de coupe, et une exécution fluide et fiable de l'ensemble de l'opération d'usinage.
Exigences de production
Les exigences de production, telles que le volume de production souhaité, la géométrie des pièces, la finition de surface et les tolérances, influencent le choix des formules d'usinage. Différentes formules peuvent être plus adaptées selon que l'objectif soit l'usinage à grande vitesse, l'usinage de précision ou une combinaison des deux. Les exigences de production guident le choix du processus d'usinage approprié, des paramètres de coupe et des stratégies de parcours d'outils pour obtenir un enlèvement de matière efficace, une qualité de surface acceptable et respecter les délais de production.
Les formules d'usinage se trouvent généralement sur le site web ou le catalogue du fabricant. Elles contiennent tous les détails nécessaires concernant le matériau, les alimentations et vitesses recommandées, ainsi que toutes exigences spéciales d'usinage. Les formules d'usinage seront regroupées par type de processus d'usinage utilisé, tel que le tournage, le fraisage, le perçage, le meulage et le CNC.
Tournage :
Le tournage est un processus d'usinage qui enlève de la matière d'une pièce cylindrique. La formule d'usinage pour calculer la vitesse de coupe est la suivante :
Vitesse de Coupe (S) = Pi x Diamètre (D) x RPM / 1000
Où :
Pi est une constante (3.14)
Diamètre est le diamètre de la pièce
RPM est le nombre de rotations par minute
Fraisage :
Le fraisage est un processus d'usinage qui enlève de la matière de surfaces plates ou contournées. La formule d'usinage pour calculer la vitesse de coupe est la suivante :
Vitesse de Coupe (S) = Pi x Diamètre (D) x RPM / 1000
Où :
Pi est une constante (3.14)
Diamètre est le diamètre de l'outil de fraisage
RPM est le nombre de rotations par minute
Perçage :
Le perçage est un processus d'usinage qui crée des trous ronds dans les pièces. La formule d'usinage pour calculer la vitesse d'alimentation est la suivante :
Vitesse d'Alimentation (FR) = Alimentation par Révolution (F) x RPM
Où :
Vitesse d'Alimentation est la distance que le foret avance dans le matériau
Alimentation par Révolution est la distance que le foret avance par rotation
RPM est le nombre de rotations par minute
Meulage :
Le meulage est un processus d'usinage qui aiguisent les outils de coupe et crée des formes complexes. La formule d'usinage pour calculer la puissance requise est la suivante :
Puissance (P) = Pi x Diamètre (D) x Vitesse de Coupe (S) / 60000
Où :
Pi est une constante (3.14)
Diamètre est le diamètre de la meule
Vitesse de Coupe est la vitesse de coupe recommandée pour la meule
CNC :
L'usinage CNC est un processus qui utilise un logiciel pour contrôler le mouvement des outils de coupe. La formule d'usinage pour calculer le temps de cycle est la suivante :
Temps de Cycle (CT) = (Longueur + Largeur + Hauteur) / Vitesse d'Alimentation
Où :
Temps de Cycle est le temps nécessaire pour achever une opération d'usinage
Longueur, Largeur et Hauteur font référence aux dimensions de la pièce
Vitesse d'Alimentation est la vitesse à laquelle l'outil de coupe se déplace
Lors de l'utilisation des formules d'usinage, il est essentiel de donner la priorité à la sécurité. Voici quelques conseils de sécurité à garder à l'esprit :
Équipement de protection :
Portez toujours un équipement de protection approprié, comme des lunettes de sécurité, des gants et une protection auditive, pour vous protéger des dangers potentiels associés aux opérations d'usinage.
Inspection des outils :
Assurez-vous que tous les outils de coupe et équipements sont en bon état avant utilisation. Vérifiez toute indication de dommage, d'usure ou de pièces desserrées qui pourraient compromettre la sécurité et la précision.
Configuration correcte :
Configurez correctement l'équipement d'usinage selon les spécifications et les directives du fabricant. Suivez les procédures de configuration recommandées pour garantir la stabilité et éviter les accidents pendant l'opération.
Sécurisation de la pièce :
Assurez-vous que la pièce est solidement maintenue ou maintenue en place pour éviter tout mouvement pendant l'usinage. Tout glissement inattendu peut entraîner des accidents ou des blessures.
Refroidissement et copeaux :
Utilisez un refroidissement si nécessaire pour dissiper la chaleur et lubrifier les outils de coupe. Retirez régulièrement les copeaux et débris de la zone d'usinage pour maintenir un environnement de travail propre et sûr.
Parmi les fonctions des formules d'usinage, on peut citer :
Calculer les paramètres d'usinage
Les formules d'usinage facilitent la détermination de la vitesse d'usinage idéale, de la vitesse d'alimentation, de la profondeur de coupe et du temps nécessaire pour achever le processus d'usinage.
Optimiser les opérations d'usinage
Les fabricants peuvent utiliser les formules pour identifier les meilleurs paramètres d'usinage et outils pour améliorer l'efficacité et la productivité.
Estimation des coûts
Les fabricants peuvent utiliser les formules pour déterminer le temps d'usinage, ce qui peut être utilisé pour estimer le coût de production et améliorer la budgétisation et le prix.
Types de matériaux et outils
Les formules d'usinage sont conçues pour s'adapter à divers matériaux, en tenant compte de leurs propriétés et caractéristiques uniques.
Conversion d'unités
Certains calculateurs d'usinage disposent d'une fonction de conversion d'unités intégrée qui permet aux utilisateurs de convertir différentes mesures en unités de valeurs souhaitées.
Options de personnalisation
Certains calculateurs d'usinage avancés offrent des paramètres personnalisés où les utilisateurs saisissent des paramètres ou valeurs spécifiques non fournis dans les options prédéfinies.
Interface conviviale
Les calculateurs d'usinage disposent d'une interface simple avec une navigation facile, ce qui permet aux utilisateurs de saisir des données et d'obtenir rapidement des résultats.
Précision et fiabilité
Les formules d'usinage fournissent des résultats précis et fiables qui peuvent être utilisés pour prendre des décisions éclairées lors du processus d'usinage.
Paramètres d'entrée
Les calculateurs d'usinage ont des champs d'entrée désignés où les utilisateurs saisissent les paramètres requis. Cela peut inclure le type de matériau, les dimensions, les outils de coupe et les paramètres de machine.
Valeurs prédéfinies
Les calculateurs d'usinage sont livrés avec des valeurs et des paramètres prédéfinis pour les matériaux et opérations d'usinage courants, éliminant ainsi le besoin de saisie manuelle de données.
Résultats de sortie
Les résultats de sortie montrent les valeurs calculées, qui peuvent inclure les vitesses et alimentations optimales, les temps d'usinage et les estimations de coûts.
Fonctionnalités supplémentaires
Certains calculateurs d'usinage offrent des fonctionnalités supplémentaires comme des convertisseurs d'unités, des tableaux de référence et des articles ou guides sur les processus d'usinage.
Q1. Quelles sont quelques formules d'usinage courantes ?
A1. Il existe de nombreuses formules d'usinage qui peuvent être utilisées pour le tournage, le fraisage, le perçage et le taraudage. Quelques formules courantes incluent le calcul de la vitesse de coupe, de la vitesse d'alimentation et du temps de cycle.
Q2. Où peut-on trouver des formules d'usinage ?
A2. Les formules d'usinage peuvent être trouvées dans des manuels d'usinage, des calculateurs d'usinage en ligne, et des logiciels de programmation CNC. Les formules peuvent également être fournies par le fabricant de la machine ou de l'équipement.
Q3. Les formules d'usinage sont-elles les mêmes pour les machines manuelles et CNC ?
A3. Les formules d'usinage de base restent les mêmes pour les machines manuelles et CNC. Cependant, les machines CNC disposent souvent de calculateurs intégrés qui saisissent automatiquement les variables nécessaires en fonction des paramètres d'usinage fournis.
Q4. Les formules d'usinage peuvent-elles être utilisées pour tous les types de matériaux ?
A4. Les formules d'usinage peuvent être utilisées pour divers matériaux, y compris les métaux, les plastiques et les composites. Cependant, les paramètres et les valeurs spécifiques dans les formules peuvent devoir être ajustés en fonction des propriétés et caractéristiques du matériau.
Q5. Comment devenir familier avec les formules d'usinage ?
A5. Devenir familier avec les formules d'usinage peut être réalisé par l'éducation, la formation et l'expérience pratique. Comprendre les principes de base de l'usinage et commencer par des formules simples est essentiel, puis progresser graduellement vers des calculs plus complexes au fur et à mesure que l'on devient plus à l'aise avec eux.
