Pourquoi ne pas réaliser cela en une seule étape, de l'ébauche à la finition ?
Dans le processus de fabrication par usinage CNC, les deux méthodes les plus couramment utilisées sont le fraisage et le tournage, désignés collectivement sous le terme d'usinage. En usinage sur tour CNC, ces deux méthodes sont subdivisées en « ébauche » et « finition ».
Après l'ébauche en usinage CNC, la pièce est proche de la forme et des dimensions souhaitées. Cependant, il reste suffisamment de métal en surface pour permettre l'usinage de finition, garantissant ainsi une surface lisse et aux dimensions précises.
Débroussaillage
L'ébauche est la première étape de l'usinage. Son objectif principal est d'enlever rapidement la matière superflue de la pièce et d'obtenir progressivement sa forme finale. Ce procédé privilégie un enlèvement de matière rapide et est souvent utilisé pour réduire l'effort requis lors des étapes d'usinage suivantes.
Les méthodes d'ébauche comprennent le tournage, le fraisage, le perçage, l'alésage, etc. Des machines-outils de forte puissance et des volumes de coupe importants sont utilisés pour accroître la productivité et réduire l'usure des outils. L'ébauche ne requiert pas une qualité de surface élevée, et le critère d'émoussement est généralement une augmentation significative de la force de coupe, c'est-à-dire de la largeur de l'usure sur la face arrière VB.
Finition
La finition, quant à elle, est l'étape finale de l'usinage et consiste à enlever une petite quantité de matière pour obtenir la qualité de surface, la précision dimensionnelle et la géométrie précise requises par les spécifications de conception.
Les méthodes de finition comprennent le fraisage fin, la rectification, le plaquage, le grenaillage, le polissage, l'anodisation, le revêtement en poudre, le sablage, la peinture, etc. Elles utilisent des outils plus fins et des paramètres de coupe plus précis afin de garantir une qualité de surface et une précision accrues. En finition, l'usure de la face arrière de l'outil n'est plus le critère principal ; la qualité de surface de la pièce est désormais primordiale.
De manière générale, l'ébauche et la finition sont des étapes indispensables de l'usinage ; chacune d'elles remplit une fonction différente et, ensemble, elles constituent un processus d'usinage complet.
Aperçu succinct de la différence entre l'ébauche et l'usinage de finition
| Dimension de comparaison | Usinage d'ébauche | Usinage de finition |
| Objectif de traitement | Enlevez rapidement les matériaux rugueux en excès et posez une bonne fondation. | Obtenir les dimensions finales, la forme et la précision de surface des pièces |
| Exigences de précision | Plus bas, ce qui permet une plus grande marge d'erreur. | Extrêmement élevé, doit répondre à des exigences strictes en matière de dimensions et de rugosité de surface. |
| Paramètres de coupe | Grande profondeur de coupe, vitesse d'avance élevée, puissance de coupe élevée | Faible profondeur de coupe, faible vitesse d'avance, contrôle précis |
| Type d'équipement | Équipement de traitement général haute puissance et haute rigidité | Équipements spéciaux de haute précision et de haute stabilité |
| Sélection d'outils | Outils d'ébauche à haute résistance et durables | Outils d'usinage de précision à haute précision et à arêtes vives |
| Force de coupe et impact thermique | | Force de coupe importante, sujette à la déformation et aux contraintes internes | Force de coupe réduite, faible impact thermique, risque de déformation minimal |
| Efficacité de traitement | Privilégier l'efficacité pour un enlèvement rapide des matériaux | Privilégiez la qualité, une vitesse plus lente mais une haute précision. |
| Processus ultérieurs | Préparation pour la finition, nécessitant un traitement supplémentaire | Usinage final complet, aucun traitement majeur nécessaire |
Pourquoi ne pas passer directement de l'ébauche à la finition ?
1. Déformation thermique et contrainte mécanique: L'ébauche effectuée directement après la finition, en raison de la déformation thermique et des contraintes mécaniques générées lors du processus d'ébauche, peut entraîner des dimensions instables de la pièce, affectant la précision de la finition.
2. Usure des outilsLors de l'ébauche, l'usure de l'outil est plus rapide ; s'il est utilisé directement pour la finition, il peut en résulter des surfaces usinées rugueuses, voire des défauts d'usinage.
3. durcissement des matériauxCertains matériaux peuvent être durcis lors de l'ébauche ; une finition directe augmentera l'usure des outils et réduira l'efficacité d'usinage.
Cette fois-ci, il est nécessaire d'ajouter une phase de semi-finition au processus d'ébauche et de finition.
L'usinage de semi-finition est basé sur l'ébauche, afin de réduire davantage la surépaisseur de matière, d'améliorer la précision dimensionnelle et l'état de surface de la pièce, en préparation de l'usinage de finition.
Nécessité d'une semi-finition
La semi-finition joue les rôles importants suivants en tant qu'étape de transition :
1. Réduction des déformations thermiques et des contraintes mécaniques :
La semi-finition permet de relâcher les contraintes générées par l'ébauche et de réduire l'effet de la déformation thermique sur la finition.
2. Prolonger la durée de vie des outils
La semi-finition permet l'utilisation d'outils plus résistants que l'ébauche, réduisant ainsi l'usure des outils lors de la finition.
3. Améliorer l'efficacité d'usinage
La semi-finition élimine une grande partie de la surépaisseur, réduisant ainsi la quantité de matière enlevée lors de la finition et améliorant l'efficacité d'usinage.
En résumé, passer directement de l'ébauche à la finition ne permettra pas d'obtenir une qualité d'usinage conforme aux exigences pour les raisons mentionnées ci-dessus ; il est donc nécessaire de procéder à l'usinage par étapes afin de garantir la précision d'usinage et la qualité de surface.