Types de centres d'usinage verticaux (VMC) de précision
Chaque fonction de machine VMC peut être encore divisée en modèles, principalement par la taille de la table de travail et l'axe d'usinage.
- VMC de précision 3 axes : La machine VMCN à trois axes permet le mouvement des machines de perçage-fraisage VMC le long de trois axes linéaires. Généralement, il s'agit d'une combinaison de gauche/droite pour l'axe X, avant/arrière pour l'axe Y et haut/bas pour l'axe Z. Les machines à trois axes sont faciles à programmer et sont généralement équipées d'un contrôle à main. Elles sont idéales pour les machinistes qui souhaitent effectuer des coupes simples sur des pièces de base. L'usinage à trois axes est la machine CNC la plus courante et se retrouve également sur les VMC de précision de qualité inférieure avec moins d'axes CNC qui peuvent ne comprendre que les axes V et W.
- VMC de précision 4 axes : La machine VMC à quatre axes fonctionne comme une machine à 3 axes, mais ajoute un quatrième axe de rotation. Le quatrième axe est généralement une rotation de la table/de l'indexeur autour de la partie fixe de l'axe. Parfois, le quatrième axe peut impliquer le mouvement d'une partie de la table vers le sujet fixe à un angle. L'axe supplémentaire permet des coupes plus précises à différents angles, ce qui permet de gagner du temps car les pièces n'ont pas besoin d'être re-serrées pour effectuer différents types de coupes. L'inclusion de l'axe A/C signifie également que la machine doit avoir un niveau de précision supérieur à celui des machines à 3 axes.
- VMC de précision 5 axes : Dans une machine VMC de précision à cinq axes, il y a deux axes de rotation : table/inclinaison, qui implique que la pièce est inclinée à un angle, et table/rotative, qui implique que la pièce tourne autour d'un axe fixe. La machine peut déplacer l'outil de coupe le long de cinq axes : les trois mouvements linéaires habituels, plus la rotation autour de ce sujet fixe une zone avec un quatrième incliné à un certain angle. Les machines à cinq axes permettent l'usinage de géométries complexes. Elles conviennent à la fabrication de pièces avec des poches profondes, des contours complexes et des formes irrégulières. La principale caractéristique distinctive d'une machine à 5 axes est que la pièce n'a pas besoin d'être déplacée ou serrée pour effectuer différents types de coupes.
Spécifications et maintenance des VMC de précision
Spécifications
- Gamme d'exploitation : La plage de travail d'un VMC de précision peut généralement être exprimée en longueur x largeur x hauteur. Par exemple, la plage d'exploitation d'un certain modèle peut être de 300 mm/500 mm/400 mm, ce qui signifie qu'il peut gérer des pièces dans ces gammes de dimensions.
- Précision d'usinage : Les VMC de précision sont capables d'un usinage de haute précision, et leur précision est généralement déterminée par des facteurs tels que la structure de la machine, le système de guidage et de vis à billes, ainsi que la qualité du système de commande. Certains VMC de précision peuvent atteindre une précision d'usinage impressionnante de +/- 0,01 mm ou même une précision supérieure.
- Système de commande : Les systèmes CNC des VMC de précision peuvent varier, notamment Fanuc, Siemens, Mitsubishi, etc. Le système de commande spécifié déterminera ses fonctions de programmation, d'exploitation et d'automatisation.
- Vitesse de la broche : Les broches des VMC de précision ont généralement des plages de vitesse variables et sont conçues pour répondre à différents besoins d'usinage. Par exemple, la vitesse de la broche peut varier de 100 à 8 000 tr/min, ce qui permet à la machine de sélectionner la vitesse appropriée pour le traitement de différents matériaux et types d'outils.
- Porte-outil : Les VMC de précision utilisent différents porte-outils, tels que BT, CAT ou HSK, pour garantir un serrage sécurisé et une connexion précise avec la machine. Les spécifications et les types de porte-outils peuvent varier en fonction des exigences d'usinage et de la configuration de la machine.
- Accessoires : Les VMC de précision peuvent avoir d'autres accessoires, tels qu'un système de refroidissement, un système pneumatique, un système à vide, etc. Ces accessoires peuvent fournir différents supports fonctionnels pour le processus d'usinage.
Maintenance
- Lubrification régulière : Le remplissage régulier et opportun du système de lubrification pour garantir que les rails de guidage et les vis à billes reçoivent une lubrification suffisante afin de réduire le frottement et l'usure. Il est essentiel de surveiller périodiquement le niveau d'huile et la qualité du système de lubrification, en veillant à ce que le réservoir d'huile contienne suffisamment d'huile de lubrification et que l'huile réponde aux normes de qualité.
- Nettoyage : Le nettoyage fréquent de la table de travail et de l'intérieur de la machine permet d'éliminer les copeaux de métal et la poussière générés pendant le processus d'usinage, empêchant ces impuretés d'interférer avec le fonctionnement normal de la machine. De plus, le nettoyage de l'extérieur de la machine maintient son apparence et son efficacité opérationnelle.
- Inspection et réglage : Effectuer des inspections et des ajustements réguliers des composants essentiels, y compris les vis à billes, les rails de guidage, les roulements de broche, etc. Il est impératif de vérifier et de garantir leur serrage, leur lubrification et l'état de fonctionnement des roulements, en effectuant les ajustements nécessaires pour maintenir la précision et la stabilité de la machine.
- Faites attention à l'environnement : Garder l'environnement environnant des VMC de précision propre et rangé empêche la poussière et d'autres polluants de se déposer sur la machine, réduisant ainsi le risque de contamination et de dommages. De plus, le maintien de niveaux de température et d'humidité appropriés contribue à garantir le fonctionnement stable et la longévité du VMC de précision.
- Suivez le manuel : Chaque modèle de VMC de précision a des instructions et des plannings de maintenance spécifiques. Il est essentiel de suivre le manuel de la machine, en prêtant attention au remplacement périodique des lubrifiants et à l'inspection et à la réparation des composants critiques pour garantir le fonctionnement à long terme et fiable de la machine.
Scénarios de VMC de précision
Les VMC de précision sont utiles pour de nombreux types d'industries. Voici quelques exemples d'utilisation des VMC de précision :
- Fabrication de pièces automobiles : Dans l'industrie automobile, ils peuvent être utilisés pour fabriquer toutes sortes de pièces automobiles comme les culasses, les carters, les boîtes de vitesses, etc. Les machines VMC ont la capacité de créer une géométrie de cavité complexe avec un ajustement idéal. Certaines VMC disposent également de fonctions de commande à cinq axes, ce qui permet de répondre facilement aux exigences de conception des pièces automobiles en termes de précision et de qualité supérieures.
- Traitement des composants aérospatiaux : Étant donné que les composants aérospatiaux nécessitent des niveaux de précision extrêmement élevés, les machines VMC stick and box ont de grandes capacités à être utilisées pour façonner les usinages VMC, que ce soit pour les fuselages, les moteurs, les trains d'atterrissage, etc., afin d'aider à garantir la sécurité et la fiabilité des aéronefs.
- Industrie électronique : Les VMC de précision sont capables de traiter les cartes de circuits imprimés et les boîtiers, entre autres, avec une grande précision et rapidité, répondant ainsi aux besoins de l'industrie électronique en matière de production à grande échelle et efficace.
- Fabrication de dispositifs médicaux : Les VMC de précision sont disponibles pour traiter les dispositifs médicaux tels que les dispositifs implantables, les instruments chirurgicaux et les équipements de diagnostic, garantissant ainsi la précision et la fiabilité des dispositifs médicaux.
- Fabrication d'outils et de matrices : Les VMC de précision peuvent être utilisés pour fabriquer des moules et des matrices, tels que des matrices d'emboutissage, des moules d'injection et des matrices d'extrusion, entre autres, avec des formes complexes et une grande précision.
- Horlogerie et joaillerie : Les centres d'usinage de haute précision peuvent créer des pièces complexes avec un savoir-faire raffiné, comme des pièces gravées et des rainures incrustées pour l'horlogerie et la joaillerie afin de répondre à leurs exigences de précision et de détail.
- Industrie de la construction navale : Les VMC de précision permettent de réaliser le traitement des coques, des systèmes de propulsion et des systèmes de contrôle, entre autres, permettant ainsi d'atteindre un haut niveau de précision et d'interopérabilité pour les composants des navires.
Comment choisir des VMC de précision
Lorsqu'il s'agit de choisir une machine VMC de précision, il y a quelques facteurs clés qu'il ne faut pas négliger. Ceux-ci pourraient aider à déterminer quel type de VMC de précision est le plus adapté à l'utilisation et à leurs besoins spécifiques.
- Besoins de production : Tout d'abord, les besoins de production des acheteurs doivent être pris en compte. Cela implique d'analyser le type de matériaux avec lesquels les acheteurs souhaitent travailler, ainsi que la complexité et le volume des pièces à usiner. L'achat d'une machine VMC de précision à grande vitesse avec une puissance de broche importante peut être essentiel pour les matériaux difficiles ou les géométries complexes. En revanche, un modèle plus simple peut suffire pour des opérations d'usinage simples comme le perçage et le fraisage du plastique ou du bois.
- Espace de travail disponible : Ensuite, l'espace de travail disponible doit également être pris en compte. Une VMC avec une empreinte de machine suffisante peut être nécessaire si elle dispose d'un changeur d'outils automatique ou de tables d'indexage supplémentaires pour des configurations plus étendues.
- Le niveau de précision souhaité : Le niveau de précision et d'exactitude requis par les travaux des acheteurs est également un facteur essentiel à prendre en compte. Les acheteurs peuvent avoir besoin d'envisager des modèles avec des vitesses de broche et des niveaux de précision plus élevés, et ceux qui disposent de systèmes de contrôle de la température et de compensation thermique pour maintenir la précision dans le temps.
- Niveaux de compétence humaine : De plus, le niveau de compétence de l'opérateur doit également être pris en compte. Certaines machines VMC sont dotées de systèmes de commande CNC plus faciles à utiliser que d'autres. Pour cette raison, les acheteurs doivent examiner attentivement les interfaces utilisateur et les capacités logicielles des machines en question et choisir celles qui sont faciles à utiliser et qui ne nécessiteront pas une formation longue des opérateurs.
- Contraintes budgétaires : Enfin, les contraintes budgétaires sont également une considération essentielle. Pour répondre à différentes gammes de prix, le marché propose plusieurs types de machines VMC de précision. Il est possible de répondre à des exigences d'usinage spécifiques à un coût abordable en évaluant attentivement les fonctions et les spécifications de chaque machine.
FAQ
Q1 : Quelles sont les récentes avancées en matière de technologie VMC ?
A1 : Une tendance significative est l'utilisation accrue de l'IA et de l'apprentissage automatique pour les outils automatisés et l'optimisation des processus. D'autres développements incluent l'adoption étendue de la 5G pour les applications IoT, l'amélioration des outils de coupe, le stockage de données dans le cloud, l'usinage à grande vitesse et les VMC multitâches capables d'exécuter plusieurs fonctions.
Q2 : Quels sujets les acheteurs doivent-ils discuter avec les fournisseurs lors de l'achat de VMC ?
A2 : Les acheteurs doivent négocier la spécification de la machine, y compris son modèle, son alimentation électrique et ses pièces personnalisées. Ils doivent également discuter des outils de coupe et des accessoires, de l'installation, de la formation et des services de maintenance, y compris les frais. De plus, les acheteurs doivent clarifier le processus d'emballage et d'entreposage.
Q3 : Quelles sont les pannes de VMC les plus courantes ?
A3 : Parmi les problèmes courants des VMC, citons les changements d'outils incorrects, les pannes du système électrique, les indications d'alarme, les pannes du système de broche, les erreurs d'exécution de commande et les problèmes du système de pression d'air.
Q4 : Les VMC sont-ils faciles à utiliser ?
A4 : La plupart des VMC modernes sont dotés d'un contrôle automatique et d'interfaces conviviales, ce qui les rend faciles à utiliser. Néanmoins, les opérateurs doivent comprendre les concepts de base, les fonctions et la programmation des pièces.