Contenu du processus d'usinage en 2023

3.3 Sélection de la référence de positionnement

3.3.1 Types de référence de positionnement

La référence de positionnement est le point, la ligne ou la surface de la pièce utilisée pour positionner la pièce sur la machine-outil ou le dispositif pendant le traitement. Selon les conditions de surface utilisées pour le positionnement sur la pièce, la référence de positionnement est divisée en référence brute, référence fine et référence auxiliaire.

(1) Référence brute et référence fine Dans le premier processus de traitement de la pièce, seule la surface non usinée de la pièce brute peut être utilisée comme référence de positionnement. Cette donnée de positionnement est appelée donnée brute. Les références brutes sont positionnées à l'aide de la surface non usinée de la pièce. L'utilisation de la surface usinée sur la pièce comme référence de positionnement est appelée référence fine.

(2) Une surface qui ne nécessite pas de traitement dans le dessin de conception de la pièce de référence auxiliaire est parfois spécialement traitée pour le positionnement pour les besoins de serrage de la pièce ; Ce type de surface n'est pas la surface de travail sur la pièce, mais le plan de référence traité en raison des besoins du processus, qui est appelé référence auxiliaire ou référence de processus. Par exemple, le positionnement du trou central utilisé dans le processus d'usinage ; le bossage de processus de la pièce illustrée à la Figure 3-1a.

Le processus d'usinage de la pièce consiste à utiliser d'abord le positionnement de référence grossier pour traiter la surface de référence fine ; utilisez ensuite le positionnement précis de la référence pour traiter d'autres surfaces de la pièce. Lors de la sélection de la référence de positionnement, considérez d'abord quel ensemble de positionnement de référence précise est utilisé pour traiter la surface principale de la pièce, puis déterminez quel type de positionnement de référence approximative est utilisé pour traiter la surface de la référence précise.

• 3.3.2 Sélection de données grossières

Le choix de la référence brute a deux influences principales sur la pièce, l'une est d'affecter la position mutuelle de la surface usinée et de la surface non usinée sur la pièce, et l'autre est d'affecter la répartition de la tolérance d'usinage. Les principes de sélection des benchmarks bruts sont :

(1) Pour les pièces comportant à la fois des surfaces usinées et non usinées, lorsque la position mutuelle entre la surface non usinée et la surface usinée doit être garantie, il convient de choisir la surface non usinée comme référence brute. S'il y a plusieurs surfaces non usinées sur la pièce, la surface avec une exigence plus élevée pour la position par rapport à la surface usinée doit être sélectionnée comme référence brute.

(2) Pour les pièces avec plus de surfaces usinées, la sélection de la référence brute doit pouvoir allouer raisonnablement la surépaisseur d'usinage. L'allocation raisonnable de l'allocation d'usinage fait référence à :

1) Si la pièce doit d'abord s'assurer que le bord d'une surface importante est uniforme, cette surface doit être sélectionnée comme référence brute.

2) La surface avec la plus petite surépaisseur sur l'ébauche doit être sélectionnée comme référence brute pour s'assurer que chaque surface usinée a une surépaisseur d'usinage suffisante.

(3) La surface utilisée comme référence approximative doit être aussi plate que possible et il ne doit y avoir aucun défaut de flash, de porte, de colonne montante et d'autres défauts, ce qui peut réduire les erreurs de positionnement et rendre le serrage de la pièce fiable.

(4) Afin de garantir que la marge de la surface de traitement importante est uniforme, la surface de traitement importante doit être sélectionnée comme référence approximative.

(5) Il convient d'éviter l'utilisation répétée de références approximatives, et les références approximatives ne peuvent être utilisées qu'une seule fois dans la même direction dimensionnelle. Étant donné que la référence approximative est la surface de l'ébauche, l'erreur de positionnement est importante et il y aura une grande erreur de position entre les surfaces traitées sous la même référence approximative en serrant deux fois.

3.3.3 Sélection du repère fin

Le choix de la référence fine doit principalement être considéré sous le double aspect d'assurer la précision de la position de la pièce et la commodité du serrage. Les principes de sélection des benchmarks fins sont :

(1) Principe de coïncidence des données La référence de conception de la surface usinée doit être choisie comme référence de positionnement autant que possible. Ce principe est appelé principe de coïncidence des données.

(2) Le principe de référence unifiée Lorsque des pièces doivent être traitées dans plusieurs processus, le même ensemble de positionnement de référence précis doit être sélectionné dans la plupart des processus autant que possible, ce qui est appelé le principe de référence unifiée.

(3) Le principe de la référence auto-basée Parfois, le processus de finition ou de finition nécessite une tolérance petite et uniforme, de sorte que la surface de traitement elle-même doit être utilisée comme référence de positionnement, appelée principe de la référence auto-basée. Tels que l'extraction de trous, l'alésage, le meulage, le meulage sans centre, etc.

(4) Le principe de référence mutuelle. Il y a deux surfaces sur une pièce qui nécessitent une grande précision de position mutuelle. Les deux surfaces de la pièce sont utilisées comme références de positionnement l'une par rapport à l'autre, et l'autre surface est traitée à plusieurs reprises, ce qui est appelé référence mutuelle.

(5) La référence fine sélectionnée doit être en mesure d'assurer un positionnement précis de la pièce, un serrage pratique, une structure de montage simple et applicable.

3.3.4 Exemple de sélection de référence de positionnement

3-2 pièces de siège d'arbre

3.4 Rédaction de parcours d'usinage

L'itinéraire de processus d'usinage fait référence au processus de pièces dans le processus de production, c'est-à-dire en utilisant simplement la séquence de procédures pour indiquer les pièces. L'élaboration de la route du processus d'usinage est un maillon clé dans le processus de formulation du processus d'usinage. Lors de l'élaboration de la route du processus, en plus de choisir une référence de positionnement raisonnable, les problèmes suivants doivent être résolus :

3.4.1 Sélection de la méthode de traitement de surface de la pièce

1. Usinage de précision économique et usinage de rugosité de surface économique

La précision de traitement qui peut être garantie par un procédé de traitement a une plage considérable, mais si la précision de traitement garantie par celui-ci doit être trop élevée, certaines mesures technologiques spéciales doivent être prises et le coût de traitement augmentera en conséquence. La précision économique de traitement d'une méthode de traitement fait référence à la précision de traitement qui peut être garantie dans des conditions normales de traitement (utilisation d'équipements, d'équipements de traitement et de travailleurs avec des grades techniques standard qui répondent aux normes de qualité, sans prolonger le temps de traitement). La précision économique de traitement et la rugosité de surface économique de traitement obtenues par diverses méthodes de traitement peuvent être trouvées dans divers manuels de processus de coupe des métaux.

2. Itinéraire de traitement de la surface typique

Les pièces mécaniques sont composées de quelques surfaces géométriques simples telles que des cylindres extérieurs, des trous, des plans, etc., de sorte que la voie de traitement des pièces est une combinaison appropriée de ces voies de traitement de surface, Tableau 3-3, Tableau 3-4 et Tableau 3 -5 Ce sont les voies de traitement typiques du cylindre extérieur, du trou et du plan respectivement, à titre de référence lors de la sélection. le

3.4.2 Détermination de la séquence de processus

Après avoir sélectionné la méthode de traitement de surface de la pièce et la référence de positionnement pendant le traitement, le traitement de la pièce doit être distribué à chaque processus pour être terminé, et le contenu et la séquence de chaque processus dans le parcours de processus doivent être déterminés. À ce stade, les deux questions suivantes doivent être considérées :

1. Division des étapes de traitement

Lors du traitement d'une pièce avec une plus grande précision, s'il existe de nombreux processus, les processus d'usinage grossier sur chaque surface de la pièce peuvent être concentrés. Lors de l'organisation de la séquence de processus, le premier traitement est appelé étape d'usinage grossier ; puis la semi-finition de chaque surface est concentrée. Le processus s'appelle l'étape de semi-finition; le processus final de finition intensive de chaque surface est appelé l'étape de finition. C'est-à-dire que la route du processus est divisée en plusieurs étapes de traitement et les fonctions de chaque étape de traitement sont :

(1) Étape d'usinage grossier : éliminez efficacement la majeure partie de la tolérance sur chaque surface usinée et fournissez une préparation de précision et une préparation de la rugosité de surface pour la semi-finition. La précision pouvant être obtenue lors de l'étape d'usinage d'ébauche est faible et la rugosité de surface est importante, ce qui nécessite une productivité élevée dans l'usinage d'ébauche.

(2) Étape de semi-finition Le but est d'éliminer l'erreur d'usinage laissée après l'usinage grossier sur la surface principale, afin qu'elle puisse atteindre une certaine précision, se préparer à une finition ultérieure et terminer le traitement de certaines surfaces secondaires en même temps .

(3) Étape de finition À cette étape, la surépaisseur d'usinage et la quantité de coupe sont très faibles, et sa tâche principale est d'assurer la taille, la forme, la précision de la position et la rugosité de la surface principale de la pièce.

(4) L'étape de traitement de finition comprend le rodage, la superfinition, le meulage miroir et d'autres méthodes de traitement de finition. L'allocation de traitement est extrêmement faible. L'objectif principal est d'améliorer encore la précision dimensionnelle et de réduire la rugosité de la surface. Généralement, il ne peut pas être utilisé pour corriger l'erreur de position.

Les raisons de diviser les étapes de traitement sont les suivantes :

(1) Garantir la qualité du traitement

(2) Utilisation rationnelle des machines-outils et des équipements

(3) Des défauts d'ébauche peuvent être trouvés à temps pendant l'étape d'usinage grossier

(4) processus de traitement thermique facile à organiser

La division de l'itinéraire de processus en plusieurs étapes de traitement augmentera le nombre de processus, augmentant ainsi le coût de traitement. Par conséquent, lorsque la rigidité de la pièce est élevée et que la précision du traitement peut être garantie sans diviser le parcours du processus, l'étape de traitement ne doit pas être divisée, c'est-à-dire que les étapes de dégrossissage, de semi-finition et de finition d'une certaine surface sont réalisées en continu. en un seul processus. Par exemple, dans le traitement de pièces lourdes, afin de réduire le transport et le serrage de la pièce, certains traitements de surface sont souvent effectués en un seul serrage. En raison de la grande rigidité, de la puissance élevée et de la haute précision des équipements d'usinage CNC, les étapes de traitement ne sont souvent pas divisées. Habituellement, le centre d'usinage effectue les étapes d'usinage grossier, de semi-finition et de finition de plusieurs surfaces de la pièce en un seul serrage pour répondre aux exigences de dimension de conception de la pièce.

2. Disposition de la séquence d'usinage

La séquence d'usinage doit suivre les principes suivants :

(1) Traitez d'abord la surface de référence, puis traitez les autres surfaces. Autrement dit, utilisez le positionnement de référence grossier pour traiter d'abord la surface de référence fine, fournissez une référence de positionnement fiable pour le traitement d'autres surfaces, puis utilisez le positionnement de référence fine pour traiter d'autres surfaces.

(2) Traitez d'abord le plan, puis le trou. Les pièces en boîte traitent généralement d'abord le plan avec le trou principal comme référence approximative, puis traitent le système de trous avec le plan comme référence fine.

(3) Organisez d'abord le processus d'usinage grossier, puis organisez le processus de finition.

(4) Traitez d'abord la surface principale, puis traitez la surface secondaire. La surface principale de la pièce est une surface avec une précision de traitement élevée et des exigences de qualité de surface. Il comporte de nombreux processus et sa qualité de traitement a un impact important sur la qualité de la pièce, elle est donc traitée en premier.

3.4.3 Combinaison de processus

Cela consiste à organiser plusieurs étapes de travail en un seul processus. Par conséquent, après avoir déterminé la séquence de traitement, il est nécessaire de combiner correctement la séquence d'étapes pour former un processus avec le processus comme unité. Dans la combinaison de processus, les deux aspects suivants doivent être pris en compte.

1. Déterminer le contenu du processus

Pour déterminer un nombre d'étapes incluses dans un processus, il est nécessaire de considérer si ces étapes peuvent être traitées sur la même machine-outil ; s'ils doivent être traités dans une seule installation pour assurer une précision de position mutuelle. Le fait que plusieurs étapes de travail puissent être effectuées sur la même machine est une condition préalable à leur combinaison en un seul processus. De plus, un ensemble de surfaces d'une pièce est usiné en un seul montage, ce qui garantit une relative précision de positionnement entre ces surfaces. Par conséquent, pour un groupe de surfaces avec des exigences de précision de position élevées, elles doivent être traitées en un seul processus.

2. Centralisation et décentralisation des processus

Comment déterminer le nombre de processus dans le processus partiel est le problème de la concentration et de la décentralisation des processus. Si le traitement d'une pièce est concentré dans quelques processus et que chaque processus a beaucoup de contenu de traitement, on parle de concentration de processus. Au contraire, on parle de dispersion de processus.

La concentration du processus raccourcit le parcours du processus et réduit le nombre de serrages de pièces, ce qui peut non seulement améliorer la productivité, mais également aider à assurer la précision de la position de la surface traitée et réduire les coûts de production. La dispersion du processus facilite l'utilisation d'équipements de traitement simples et d'équipements de traitement, un réglage de traitement facile, la quantité de coupe la plus raisonnable peut être utilisée et il est facile de diviser les étapes de traitement.

Lors de l'élaboration de l'itinéraire du processus, la production en petits lots d'une seule pièce adopte généralement la concentration du processus.

3.4.4 Agencement du processus de traitement thermique

Le traitement thermique est utilisé pour améliorer les propriétés mécaniques des matériaux, éliminer les contraintes internes résiduelles et améliorer les propriétés de traitement des métaux. Selon le but du traitement thermique, il peut être divisé en : traitement thermique préliminaire, traitement thermique final et traitement de vieillissement.

(1) Traitement thermique préliminaire Le processus de traitement comprend : le recuit, la normalisation, la trempe et le revenu. Son but est d'améliorer les performances de coupe du matériau et d'éliminer les contraintes internes générées lors de la fabrication des ébauches. Le recuit et la normalisation sont généralement disposés avant l'usinage grossier, et la trempe et le revenu sont disposés après l'usinage grossier et avant la semi-finition. En raison de la trempe et du revenu, les propriétés mécaniques globales du matériau sont meilleures et il peut également être utilisé comme processus de traitement thermique final pour certaines pièces qui ne nécessitent pas une dureté et une résistance à l'usure élevées.

(2) Le traitement du vieillissement est divisé en vieillissement artificiel et vieillissement naturel. Le but est d'éliminer les contraintes internes générées lors de la fabrication et de l'usinage des ébauches. Il est généralement arrangé après le dégrossissage pour éliminer les contraintes internes générées par le moulage et le dégrossissage en même temps. . Parfois, afin de réduire la charge de travail du transport, il peut également être effectué avant l'usinage d'ébauche. Les pièces avec des exigences de précision élevées doivent être disposées pour le deuxième ou même le multiple vieillissement après la semi-finition.

(3) Traitement thermique final comprenant la trempe, la carburation et la trempe, la nitruration, etc. Il est souvent organisé après la semi-finition et avant le meulage, dont le but est d'améliorer les propriétés mécaniques du matériau telles que la dureté, la résistance à l'usure et la résistance .

3.4.5 Disposition des processus auxiliaires

Les processus auxiliaires comprennent l'ébavurage, le chanfreinage, le nettoyage, la prévention de la rouille, l'inspection et d'autres processus. Parmi eux, le processus d'inspection est l'une des mesures efficaces pour assurer la qualité du produit. Le processus d'inspection peut généralement être organisé : avant et après les processus clés ; avant et après le transfert des pièces d'un atelier à un autre ; après l'étape d'usinage grossier ; une fois toutes les pièces traitées. Il convient de noter que lorsqu'il n'y a pas de processus d'ébavurage après un certain processus, les bavures générées dans ce processus doivent être éliminées par ce processus.

3.4.6 Conception et mise en œuvre de procédures d'usinage de machines-outils

Après avoir établi le parcours de processus des pièces, il est nécessaire de concevoir chaque processus et de déterminer son contenu de processus. Les tâches principales de la conception de processus sont les suivantes.

1. Déterminer la surépaisseur d'usinage

La tolérance d'usinage fait référence à la différence de taille avant et après l'usinage de la surface usinée. C'est-à-dire l'épaisseur de la couche métallique retirée pour obtenir la précision et la qualité de surface requises de la surface. La surépaisseur d'usinage est divisée en surépaisseur de processus et surépaisseur d'usinage totale.

Dans chaque processus, les exigences techniques de traitement de ce processus doivent être indiquées. La taille du processus est la taille que la surface traitée de la pièce doit atteindre après le traitement, c'est-à-dire que la taille du processus est la taille requise que la pièce doit atteindre après un certain processus.

(1) Marge de processus La différence entre les dimensions de processus de deux processus adjacents est appelée marge de processus. La marge de processus est l'épaisseur de la couche métallique retirée en un seul processus.

(2) La surépaisseur d'usinage totale est également appelée surépaisseur de flan, qui fait référence à la différence entre la taille de flan de la pièce et la taille de conception du dessin de la pièce.

La tolérance de la taille du processus est généralement marquée par le « principe du corps ». Le soi-disant «principe du corps» signifie que lorsque l'écart limite de la taille du processus est sélectionné, l'écart supérieur de la taille du processus de la surface contenue (axe) est pris égal à zéro; pour la surface de confinement (trou), l'écart de retrait de la taille du processus est nul. La tolérance de l'ébauche est généralement marquée d'un écart symétrique à double sens.

La méthode de détermination de la surépaisseur d'usinage

(1) Méthode de calcul C'est la méthode la plus économique et la plus précise pour déterminer la surépaisseur d'usinage avec la formule de calcul ci-dessus, mais elle est généralement moins utilisée car il est difficile d'obtenir des données complètes et fiables.

(2) Méthode d'estimation empirique : estimer la taille de la tolérance d'usinage en fonction de l'expérience de traitement précédente. Afin d'éviter les déchets dus à une indemnité de transformation insuffisante, l'indemnité estimée est généralement trop importante, ce qui ne s'applique qu'à la production à l'unité et en petites séries.

(3) La méthode de correction de recherche de table peut être basée sur le «manuel de processus» ou les données techniques sur la surépaisseur d'usinage formulées par chaque usine en fonction de ses propres caractéristiques de pratique de production, trouver directement la surépaisseur d'usinage et en même temps faire corrections basées sur la situation réelle de traitement pour déterminer la marge de traitement. Cette méthode est largement utilisée en production.

2. Détermination des cotes et des tolérances de processus lorsque les références se chevauchent

La taille du processus est la taille qu'un certain processus doit atteindre. De toute évidence, après qu'une surface d'une pièce a été traitée par le dernier processus, elle doit répondre à ses exigences de conception, de sorte que la taille et la tolérance du processus du dernier processus d'une certaine surface d'une pièce doivent être la taille et la tolérance de conception de la surface sur la partie. La taille de processus du processus intermédiaire doit être déterminée par calcul.

Lorsque chaque processus d'usinage d'une certaine surface adopte la même référence de positionnement et coïncide avec la référence de conception, le calcul de la taille du processus ne doit prendre en compte que la tolérance du processus. Les étapes de l'opération sont : ①Déterminer la valeur de l'allocation de chaque processus. ②La taille de processus du dernier processus est égale à la taille de conception sur le dessin de la pièce, et la taille de processus de chaque processus est calculée du dernier processus au processus précédent. ③La tolérance dimensionnelle du processus du dernier processus est égale à la tolérance dimensionnelle de conception sur le dessin de la pièce, et la tolérance dimensionnelle du processus intermédiaire est considérée comme la précision économique du traitement. La rugosité de surface que chaque processus doit atteindre est déterminée de la même manière. ④ Les écarts supérieurs et inférieurs des dimensions de chaque processus sont déterminés selon le « principe du corps ». Autrement dit, pour le trou, l'écart inférieur est nul et l'écart supérieur est positif. pour l'axe, l'écart supérieur est nul et l'écart inférieur est négatif. le

3. Chaîne de taille de processus

(1) Définition de la chaîne dimensionnelle

Une chaîne de dimensions est composée de dimensions fermées qui sont interconnectées et disposées dans un certain ordre. La chaîne de dimensions de processus est une chaîne de dimensions composée de diverses dimensions de processus liées dans le processus de traitement des pièces. Comme le montre la figure 3-3a, la taille et la taille ont été marquées dans le dessin de la pièce. Une fois les surfaces supérieure et inférieure traitées, si vous souhaitez utiliser 1 côté pour positionner et traiter 3 côtés, vous devez indiquer la taille du processus afin que l'outil puisse être réglé en fonction de la taille. La taille et les dimensions marquées dans le dessin de la pièce sont liées les unes aux autres, formant une chaîne de dimensions, comme illustré à la figure b.

1. a) b) Figure 3-3 Chaîne de taille de traitement

(2) Composition de la chaîne dimensionnelle

Chaque dimension incluse dans la chaîne dimensionnelle, comme dans la Fig. 3-3b, est appelée un anneau de la chaîne dimensionnelle. Il existe deux types d'anneaux, les anneaux fermés et les anneaux constitutifs.

Une boucle fermée est une boucle qui se forme naturellement lors du traitement ou de l'assemblage d'une pièce. C'est-à-dire que l'anneau fermé est la taille obtenue indirectement dans le processus de traitement, notée . L'anneau de la figure 3-3b.

Tous les anneaux de la chaîne dimensionnelle, à l'exception de l'anneau fermé, sont appelés anneaux constitutifs, et les anneaux constitutifs sont les dimensions obtenues directement au cours du processus de traitement. Selon la nature de l'influence des anneaux constitutifs sur l'anneau fermé, les anneaux constitutifs sont divisés en anneaux croissants et en anneaux réducteurs. Dans une chaîne dimensionnelle, les anneaux restants qui composent l'anneau restent inchangés, et lorsque l'anneau augmente, l'anneau fermé augmente également, ce qu'on appelle un anneau croissant. Pour la chaîne dimensionnelle avec un grand nombre d'anneaux, il est facile de se tromper en jugeant l'augmentation et la diminution des anneaux par définition. Afin de juger rapidement l'augmentation et la diminution des anneaux, lors du dessin du diagramme de chaîne de taille, les flèches simples connectées bout à bout peuvent être utilisées pour représenter chaque anneau en séquence. Parmi les anneaux, l'anneau dans le même sens que la flèche de l'anneau fermé est un anneau décroissant, et l'anneau dans le sens opposé à la flèche de l'anneau fermé est un anneau croissant.

(3) La formule de calcul de base de la méthode des valeurs extrêmes pour résoudre la chaîne de taille

Les méthodes courantes de calcul de la chaîne de taille de processus sont la méthode des valeurs extrêmes et la méthode des probabilités, et la méthode des valeurs extrêmes est présentée ici.

1) La taille de base de l'anneau fermé La taille de base de l'anneau fermé est égale à la somme de toutes les tailles de base des anneaux moins la somme des tailles des bases d'anneaux, soit :

Où – la taille de base de l'anneau fermé ;

i - la taille de base de l'anneau augmenté ;

j - la taille de base de la réduction de cycle ;

m - le numéro de cycle de l'augmentation de cycle ;

n—nombre total de sonneries (non compris les sonneries fermées).

2) La taille limite de la boucle fermée La taille limite maximale de la boucle fermée est égale à la somme des tailles limites maximales de tous les anneaux, moins la somme des tailles limites minimales de tous les anneaux de réduction ; et la taille limite minimale de la boucle fermée est égale à la somme des tailles limites minimales de tous les anneaux , moins la somme des tailles limites maximales de tous les anneaux de soustraction

3) Ecart limite de la boucle fermée L'écart supérieur de la boucle fermée est égal à la somme des écarts supérieurs de tous les anneaux croissants, moins la somme des écarts inférieurs de tous les anneaux décroissants ; l'écart inférieur de la boucle fermée est égal à la somme des écarts inférieurs de tous les anneaux croissants, moins tous les anneaux décroissants La somme des écarts supérieurs.

4) Tolérance de la boucle fermée La tolérance de la boucle fermée est égale à la somme des tolérances des anneaux constitutifs, où sont respectivement les tolérances de la boucle fermée et des anneaux constitutifs.

4. Sélection de machines-outils

La sélection des machines-outils ordinaires doit tenir compte des aspects suivants :

(1) Les principales spécifications et dimensions de la machine-outil doivent être compatibles avec la taille du contour de la pièce, c'est-à-dire que les petites pièces doivent être traitées par de petites machines-outils, les grandes pièces doivent être traitées par de grandes machines-outils et l'équipement doit être utilisé raisonnablement.

(2) Il convient que la précision de la machine-outil soit compatible avec la précision d'usinage requise par le procédé.

(3) La productivité de la machine-outil doit être compatible avec le type de production des pièces. Utilisez autant que possible l'équipement de la machine-outil existant dans l'usine.

Sélection de machines-outils CNC

Choisir des machines-outils CNC comme équipement de traitement dans le processus s'appelle l'usinage CNC. La méthode d'usinage CNC consiste à compiler un programme de traitement en fonction des dessins et des exigences de traitement des pièces à traiter, et le programme de traitement contrôle la machine-outil CNC et traite automatiquement la pièce. Par rapport aux machines-outils ordinaires, les machines-outils à commande numérique présentent de nombreux avantages et leur domaine d'application ne cesse de s'étendre. Cependant, le coût d'investissement initial des machines-outils à commande numérique est relativement important et ses avantages économiques doivent être pleinement pris en compte lors de la sélection des machines-outils à commande numérique pour le traitement. De manière générale, les machines-outils CNC conviennent aux occasions avec des pièces de traitement complexes, des exigences de haute précision, des mises à jour rapides des produits et des exigences de cycle de production courts.

5. Sélection des équipements de procédé

L'équipement de processus dans l'usinage fait référence au terme général désignant divers outils utilisés dans le processus de fabrication de pièces, y compris les montages, les couteaux, les outils de mesure et les outils auxiliaires.

Sélection des montages : Les montages utilisés doivent être compatibles avec le type de production. Pour la production de petits lots d'une seule pièce, les fixations à usage général doivent être préférées. Tels que divers mandrins généraux, étaux plats, têtes de division, tables rotatives, etc. Des pinces combinées sont également disponibles. Pour la production en milieu de lot, des montages généraux, des montages spéciaux, des montages réglables et des montages combinés peuvent être sélectionnés. La production de masse devrait essayer d'utiliser des appareils spéciaux à haut rendement, tels que des appareils pneumatiques, hydrauliques et électriques. De plus, la précision du montage doit pouvoir répondre aux exigences de précision d'usinage.

Sélection des montages et des outils auxiliaires : En règle générale, les outils standard doivent être préférés, et des outils composites à haut rendement et des outils spéciaux peuvent également être utilisés si nécessaire. Le type, la spécification et la précision des outils utilisés doivent pouvoir répondre aux exigences de traitement. Les accessoires de machine-outil sont des outils utilisés pour connecter l'outil et la machine-outil, tels que les poignées d'outil, les adaptateurs, les mandrins, etc. En règle générale, les outils auxiliaires doivent être sélectionnés en fonction de la structure de l'outil et de la machine-outil, et les outils auxiliaires standard doivent être sélectionnés comme autant que possible.

Sélection des outils de mesure : Des outils de mesure généraux doivent être utilisés pour la production de petits lots d'une seule pièce, tels que des pieds à coulisse, des comparateurs à cadran, etc. Dans la production de masse, des jauges de limite et des outils d'inspection spéciaux à haut rendement doivent être utilisés autant que possible.

3.5 Productivité du processus d'usinage

Lors de la formulation des réglementations de processus, il est nécessaire d'améliorer la productivité du travail et de réduire les coûts en partant du principe d'assurer la qualité du produit. La productivité du travail d'usinage fait référence à la quantité de produits qualifiés fabriqués par les travailleurs par unité de temps.

3.5.1 Quota de temps

L'un des contenus de la conception de processus est de déterminer le quota de temps, qui est le temps nécessaire pour produire un produit ou terminer un processus dans certaines conditions de production. Le quota de temps est l'une des bases importantes pour organiser le plan de production et calculer le coût du produit. Pour les nouvelles usines (ou ateliers), c'est aussi la base de calcul du nombre d'équipements, du nombre d'ouvriers, de la disposition des ateliers et de l'organisation de la production.

Le quota de temps dans le fichier de processus est le temps pour une seule pièce. Le temps spécifié pour un processus en cours d'usinage d'une pièce en usinage est appelé temps pour une seule pièce Td, qui comprend les composants suivants :

(1) Le temps de base Tj fait référence au temps consommé par le processus de modification directe de la taille, de la forme, de la position mutuelle, de l'état de surface ou des propriétés matérielles de l'objet de production. Pour le traitement de coupe, c'est le temps consommé directement pour la surépaisseur de coupe (y compris le temps de coupe et de coupe de l'outil), qui peut être déterminé par calcul.

(2) Le temps auxiliaire Tf fait référence au temps consommé par diverses actions auxiliaires nécessaires pour réaliser le processus. Il comprend le chargement et le déchargement de la pièce sur la machine-outil, le démarrage et l'arrêt de la machine-outil, l'alimentation et le retrait de l'outil, la mesure de la pièce, etc. La somme du temps de base et du temps auxiliaire est appelée temps de fonctionnement Tz. Évidemment, le temps opératoire est le temps passé directement à fabriquer la pièce.

(3) Le temps Tb pour aménager le lieu de travail fait référence au temps nécessaire aux travailleurs pour s'occuper du lieu de travail (comme le changement d'outils, la lubrification des machines-outils, le nettoyage des copeaux, le nettoyage des outils, etc.) le traitement se déroule normalement. Généralement, il peut être calculé en fonction de 2% à 7% du temps de travail.

(4) Temps de repos et besoins physiologiques Tx fait référence au temps passé par les travailleurs pendant le quart de travail pour restaurer leur force physique et répondre aux besoins physiologiques. Généralement, il peut être calculé en fonction de 2% à 4% du temps de travail.

En résumé, le temps monopièce Td s'exprime par :

Td=Tj+Tf+Tb+Tx

(5) Le temps de préparation et de terminaison Te fait référence au temps qu'il faut à un travailleur pour préparer et terminer un lot de pièces pour la production par lots. Par exemple, se familiariser avec les documents de processus, recevoir des ébauches, emprunter et installer des outils et des montages, régler des machines-outils, retourner des équipements de processus et livrer des produits finis. Le temps de préparation et de finalisation n'est consommé qu'une seule fois pour un lot de pièces. Si le nombre de pièces dans chaque lot (batch) est enregistré comme N, le temps de préparation et de finalisation alloué à chaque pièce est « Te/N ». Par conséquent, le temps unitaire dans la production par lots est :

Td=Tj+Tf+Tb+Tx+Te/N

3.5.2 Approches technologiques pour améliorer la productivité du travail d'usinage

L'amélioration de la productivité du travail implique de nombreux facteurs tels que la conception du produit, le processus de fabrication et la gestion de la production. En ce qui concerne le traitement mécanique, l'approche technologique pour améliorer la productivité du travail est la suivante : raccourcir les heures de travail d'une seule pièce et adopter des méthodes de production modernes telles que le traitement automatisé.

1. Temps à la pièce plus court

Prendre des mesures technologiques raisonnables pour raccourcir le temps unitaire de chaque processus est l'une des mesures efficaces pour améliorer la productivité du travail. Ce qui suit est une analyse de la composition de l'unité de temps.

⑴ raccourcir le temps de base

Augmenter la quantité de coupe L'augmentation de la quantité de coupe est un moyen efficace de raccourcir le temps de base. À l'heure actuelle, le tournage à grande vitesse et le meulage à grande vitesse sont largement utilisés. Dans la coupe à grande vitesse, la vitesse de coupe des outils de tournage en carbure cémenté atteint généralement 200 m/min, et la vitesse de coupe des outils de coupe en céramique atteint 500 m/min. La vitesse de coupe atteint 900 m/min, et lors de la coupe d'acier trempé au-dessus de HRC60, la vitesse de coupe atteint 90 m/min. La vitesse de coupe de la fraise-mère à grande vitesse peut atteindre 65-75 m/min. En termes de meulage, le meulage à grande vitesse atteint plus de 60 m/s. De plus, la profondeur de meulage d'un meulage puissant peut atteindre 6 à 12 mm et le taux d'enlèvement de métal est plusieurs fois supérieur à celui d'un meulage ordinaire.

Réduction de la course de travail Dans le processus de coupe, des méthodes telles que la coupe multi-outils, le traitement de plusieurs pièces et les étapes de fusion peuvent être utilisées pour réduire la course de travail.

⑵ Raccourcir le temps auxiliaire Tout d'abord, raccourcir directement le temps auxiliaire, en utilisant des appareils à haut rendement, tels que des appareils de serrage pneumatiques, hydrauliques, électriques et multi-pièces, peut réduire le temps de serrage des pièces; adopter des dispositifs de mesure actifs pour réduire le temps de mesure des temps d'arrêt pendant le traitement. La seconde consiste à raccourcir indirectement le temps auxiliaire et à faire chevaucher le temps auxiliaire avec le temps de base en tout ou en partie. Par exemple, en adoptant des mesures telles que des montages multipostes et des établis doubles, le temps de chargement et de déchargement de la pièce peut coïncider complètement avec le temps de base, ce qui peut réduire indirectement le temps auxiliaire.

(3) Les principales mesures pour raccourcir le temps d'aménagement du chantier sont : d'améliorer la durabilité de l'outil ou de la meule pour réduire le nombre de changements d'outils ; utiliser le dispositif de réglage fin de l'outil, le gabarit de réglage de l'outil spécial, etc. pour réduire le temps de réglage de l'outil ; Les machines-outils à commande numérique peuvent également utiliser un instrument de réglage d'outil externe. Le réglage de l'outil à l'extérieur de la machine permet de gagner du temps lors du réglage de l'outil sur la machine-outil à commande numérique. en utilisant des lames non réaffûtables, lorsque la lame s'use et doit être remplacée, il suffit d'utiliser la vis élastique pour remplacer la lame standard ou la lame peut être repositionnée, et le temps de changement d'outil est réduit. raccourcir.

⑷Réduire le temps de préparation et de terminaison. Pendant la production par lots, la taille des lots de pièces doit être augmentée autant que possible et le temps de préparation et de terminaison alloué à chaque pièce doit être réduit. Tels que l'utilisation de la technologie de groupe.

2. Méthodes de production automatisées

Adoptez une technologie de production moderne; dans la production de masse et la production de masse, utiliser des machines-outils combinées et un traitement en ligne automatique; dans la production de petits lots et de lots moyens en une seule pièce, utilisez le traitement à commande numérique et le traitement de groupe, ce qui peut améliorer efficacement la productivité.