Le perçage CNC est le processus d'usinage d'un trou circulaire dans une pièce fixe à l'aide d'un outil de coupe rotatif ou d'une perceuse. Les trous usinés sont dimensionnés avec des forets CNC, généralement pour accueillir des vis ou des boulons à des fins d'assemblage. Donc, Processus de perçage CNC sont courants dans les pièces qui nécessitent un assemblage de composants. En dehors de cela, le perçage CNC est également utilisé à des fins esthétiques.
Le processus de perçage CNC comporte des étapes similaires à des opérations telles que fraisage CNC, Tournage CNC, et chiant. Ceux-ci inclus:
1. Créez une conception numérique du composant dans un logiciel de CAO. La première étape de la fabrication d'un composant percé consiste à créer un fichier CAO du composant percé dans un logiciel tel que Autodesk Inventor ou SolidWorks. Le fichier CAO fournira au machiniste des informations techniques sur le composant, telles que les tolérances, les dimensions, les quantités, etc.
2. Convertissez la conception en instructions machine. Une fois la conception du composant finalisée, elle doit être convertie dans un langage que l'unité CNC peut comprendre, tel que des formats tels que STEP et STL. Cette étape nécessite généralement d'exécuter la conception CAO via un logiciel de FAO pour générer un code G compréhensible par machine.
3. Chargez les instructions dans la machine CNC. Lorsque les instructions sont chargées dans une machine CNC, le code G de la machine contrôle la façon dont la machine CNC et les outils de coupe se déplacent et fonctionnent tout au long du processus de perçage, comme le mouvement de rotation et linéaire, les trajectoires d'outils, les vitesses et d'autres fonctions.
4. Configurez la machine CNC. La configuration d'une machine CNC signifie généralement installer le foret et sécuriser la pièce selon les spécifications.
5. Effectuer des opérations de forage. Après avoir allumé la machine CNC, le machiniste peut démarrer l'opération de perçage CNC.
6. Évaluez les composants. Une fois l’opération de perçage CNC terminée, le machiniste inspecte la pièce pour déceler toute erreur ou défaut.
Avantages du perçage CNC
Les appareils de forage CNC offrent de nombreux avantages par rapport aux techniques de forage traditionnelles.
Une plus grande précision. Les perceuses intégrées à la technologie CNC peuvent produire des trous qui répondent plus précisément aux exigences. La tolérance du perçage CNC dépend de la complexité de la machine et de la netteté de l'outil de perçage.
Plus d'options matérielles. Les plates-formes de forage CNC sont compatibles avec une variété de matériaux, du bois au plastique en passant par le métal. De plus, étant donné que les machines-outils CNC peuvent accueillir plusieurs forets, une variété de trous peuvent être usinés en une seule fois. Un bon exemple est une perceuse à colonne multibroches, qui vous permet d'installer plusieurs forets et de percer des trous dans une pièce simultanément.
Capacités de réplication supérieures. Étant donné que le dispositif de perçage CNC est contrôlé par un ordinateur, la machine CNC réalise une automatisation complète et évite une opération manuelle. Par conséquent, il n’y a presque aucune erreur dans le processus de perçage CNC et il est moins sujet aux erreurs. Les fabricants rapides peuvent atteindre un degré élevé de cohérence des trous tout au long des lots et des lots.
Types de perceuses CNC
Le perçage CNC peut être réalisé à l'aide de plusieurs types de perceuses à colonne, et comme toute autre machine-outil CNC, chaque perceuse à colonne a ses caractéristiques et ses capacités. Voici les machines courantes que vous pouvez utiliser et leurs utilisations basiques et spécifiques.
Perceuse à colonne verticale. Il est doté d'une tête de broche à engrenages spécialement conçue pour le perçage CNC de pièces lourdes et volumineuses. Il peut être CNC ou manuel et nécessite un machiniste pour alimenter la pièce jusqu'à l'outil de coupe.
Perceuse à colonne radiale. Ce type de perceuse CNC utilise un mécanisme de base qui positionne une broche mobile sur une pièce fixe. Les têtes de meulage fournissent des outils de coupe suffisamment polyvalents pour effectuer diverses opérations sur des pièces de la plupart des tailles et formes. En conséquence, il est plus polyvalent et capable d’effectuer une variété d’opérations de forage jamais vues dans les types précédents.
Appareil de forage en rangée. Les perceuses à rangée ont plusieurs têtes de travail (pour éviter toute confusion avec les broches, il peut y avoir plusieurs broches dans une seule tête de travail). Généralement, ces têtes de travail sont situées au-dessus de l'établi où les pièces sont fixées ou montées. Il peut effectuer plusieurs opérations consécutives simultanément.
Perceuse à colonne multi-axes. Il comporte plusieurs broches connectées à une tête de travail et toutes les broches alimentent la pièce simultanément. De telles machines sont indispensables pour produire des pièces comportant un grand nombre de trous proches les uns des autres. Ce sont les machines les plus courantes parmi de nombreux fournisseurs de services d’usinage CNC et conviennent à la fabrication de pièces poreuses.
La micro perceuse est actuellement la perceuse CNC à petit mandrin la plus précise. La microperceuse a un petit mandrin et une haute précision. Ils conviennent donc au perçage de composants nécessitant des tolérances et une précision élevées.
Perceuse à colonne à tourelle. Les perceuses à tourelle ont plusieurs têtes de travail montées sur une tourelle. Il permet un changement rapide des outils de coupe et leur positionnement sur la pièce. Ce type de perceuse à colonne possède une tourelle avec plusieurs têtes de travail. Ils conviennent donc aux opérations de perçage qui nécessitent des changements constants de la position de l'outil sur la pièce.
Précautions et conseils pour le perçage et la conception CNC
Pour optimiser le processus de perçage CNC, les concepteurs doivent prendre en compte des facteurs tels que les surfaces d'entrée et de sortie du foret, la rectitude du trou, le dégagement des copeaux, la conception du produit fileté, la forme du trou et la disposition globale des pièces. L'optimisation de chaque aspect contribue au succès global du perçage CNC et améliore la qualité finale et la fonctionnalité de la pièce.
1. Choisissez le bon foret CNC
Choisir le bon foret en fonction du matériau, de la structure et de la fonctionnalité peut être difficile et constitue une cause fréquente de défauts dans les trous de forage fabriqués. Vous pouvez discuter de la meilleure approche en consultant un expert en perçage CNC ou un fournisseur de services.
2. Le foret est perpendiculaire à l'entrée
La surface d'entrée du foret doit être perpendiculaire au foret, cela permet de garantir que le trou est au bon emplacement, comme indiqué dans l'image ci-dessous.
La surface de sortie du foret doit également être perpendiculaire à l'axe du foret pour éviter les problèmes de casse lorsque le foret sort de la pièce, comme indiqué ci-dessous.
3. Évitez les coupes interrompues
Si la rectitude du trou fini est particulièrement critique, il est préférable d'éviter les coupes interrompues. Si le foret croise une autre ouverture d’un côté, une certaine déviation se produira. Même si la rectitude n'est pas critique, le point central du foret doit rester dans le matériau tout au long du processus de coupe pour éviter une déviation extrême et une éventuelle rupture du foret.
4. Utilisez des forets standards
La forme inférieure du trou borgne doit être celle percée avec un foret standard, comme indiqué dans l'image ci-dessous. Lorsque des trous à fond plat sont requis, l'utilisation de pointes de perçage standard (118° ou 140° pour l'acier inoxydable) est autorisée.
5. Évitez d'utiliser des trous profonds
Évitez d'utiliser des trous profonds (plus de 8 fois le diamètre), car cela peut entraîner des problèmes de dégagement des copeaux et d'éventuels écarts de rectitude. Les forets spéciaux disponibles sur le marché peuvent atteindre un diamètre de 40 fois, mais leur coût est beaucoup plus élevé ; ils devraient être évités.
6. Évitez de concevoir des pièces avec de petits trous
Si l'application de la pièce ne nécessite pas de petites dimensions, évitez de concevoir des pièces avec de petits trous. En effet, les petits forets sont plus susceptibles de se briser. Pour faciliter la production, un diamètre d'environ 3 mm est un minimum idéal.
7. Coordonnées cartésiennes
Utilisez des coordonnées rectangulaires au lieu de coordonnées angulaires pour spécifier l'emplacement des trous sur les pièces fraisées. Pour les machinistes, ils facilitent et sécurisent la disposition des pièces ou des outils de perçage. Pour les pièces tournées, le centre de la pièce est l'origine naturelle des cotes.
8. Avance et vitesse
Assurez-vous de comprendre comment réduire la vitesse et les vitesses d'avance pour maintenir la productivité. Ces facteurs dépendent de la forme de coupe et du type de matériau.
9. Élimination des copeaux et casse
Les copeaux doivent être efficacement évacués pendant le perçage CNC et après l'usinage. Il est très important de les contrôler car ils peuvent causer certains problèmes. Vous pouvez essayer d'utiliser un foret spécialisé pour briser les copeaux. De plus, utilisez du liquide de refroidissement si nécessaire pour améliorer la dissipation thermique.
Différence entre le perçage et le taraudage CNC
Le perçage CNC est le processus consistant à enfoncer un foret dans la pièce pour créer un trou dans la pièce. Le taraudage CNC est le processus de création de trous filetés dans une pièce, en utilisant un taraud pour créer une arête en spirale continue dans la pièce. Ainsi, la plus grande différence entre eux est que le perçage CNC implique la création de trous, tandis que le taraudage implique la création de filetages dans des trous existants.
De plus, une autre différence majeure entre le perçage CNC et le taraudage réside dans le type de foret utilisé. Le perçage CNC utilise généralement des forets hélicoïdaux, tandis que le taraudage utilise généralement des forets à tarauder. Les forets à tarauder sont spécialement conçus pour créer des filetages et ne conviennent donc pas aux applications de perçage CNC.
Application du perçage CNC
Le perçage CNC est largement utilisé. AN-Prototype résume quelques applications courantes du forage :
Fabrication de tôle
La fabrication de tôles convient au perçage de pièces telles que des tableaux de bord, des moteurs, etc. dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et de la construction. Il fonctionne avec d'autres processus d'usinage CNC tels que le fraisage et le tournage.
Fabrication du bois
Les opérations de forage sont un élément essentiel de la fabrication du bois. Avec cette machine, les fabricants de bois peuvent bénéficier de l’automatisation, de l’exactitude, de la précision et de tolérances élevées. De plus, l’industrie valorise l’esthétique, garantie par le savoir-faire.
Services de perçage CNC de précision
En raison de divers facteurs tels que les coûts d’investissement initiaux élevés, les erreurs de fonctionnement et la maintenance, il n’est pas rentable pour les concepteurs d’acheter leurs appareils de forage. Par conséquent, l’externalisation vers un fournisseur de services d’usinage CNC personnalisé est une meilleure approche. À AN-Prototype, nous proposons des services de fabrication personnalisés à la demande qui peuvent vous aider à créer des pièces usinées avec précision, pas seulement du perçage CNC. Nous nous spécialisons également dans d'autres processus de fabrication tels que les services d'usinage CNC, la fabrication de tôles, l'impression 3D et le moulage par injection, le moulage sous vide, etc. Que vos pièces soient complexes et nécessitent des services de perçage, de taraudage ou d'autres services de traitement de surface, AN-Prototype saura répondre à vos besoins avec des standards de qualité élevés. Alors téléchargez vos fichiers CAO dès maintenant et bénéficiez d'un service de qualité à des prix compétitifs et des délais de livraison rapides.