L'usinage de grandes pièces n'est pas aussi simple que la fabrication de pièces ou de matériaux plus petits en raison de la différence de taille. Par conséquent, avant d'usiner de grandes pièces, de nombreux facteurs doivent être pris en considération. Ces considérations incluent :
Conception
De nombreux facteurs entrent en jeu dans la conception d'un produit de haute qualité. La compréhension de ces facteurs constitue la première étape pour réaliser un produit de qualité supérieure. Les facteurs de conception à prendre en compte sont les suivants :
- Température : La température est un élément important à prendre en compte lors de la fabrication de grandes pièces. En effet, la chaleur est un sous-produit majeur de l'usinage CNC. Cette chaleur, qui peut être due aux frottements subis pendant le processus, peut modifier les dimensions de la pièce.
- Zone de travail : Les machines CNC destinées à l'usinage de grandes pièces doivent disposer d'une zone de travail, d'une table ou d'une zone. Cette zone permet un usinage efficace de ces pièces avec une distorsion minimale.
- Précision et rapidité : les professionnels de l'usinage de grandes pièces ne réalisent pas le processus en une seule passe. Au lieu de cela, ils apportent des modifications progressives à la conception. Ce type de conception, bien que chronophage, améliore la précision de la conception. Il élimine également les risques de modifications coûteuses et de retards.
Planification
L'usinage CNC de grande taille nécessite une préparation et une planification pour éviter une rétro-ingénierie en fin de fabrication. Il faut également noter que de nombreux composants et équipements sont nécessaires pour usiner des pièces de grandes dimensions.
Il est donc important d'usiner des pièces de grandes dimensions dans des endroits dotés d'installations et de capacités permettant de supporter le poids de ces équipements. Voici les facteurs à prendre en compte lors de la planification :
- Collision : En raison de la taille des pièces, une collision est susceptible de se produire entre une pièce et d'autres matériaux. C'est pourquoi il est important d'optimiser les fichiers CAO pour éliminer les collisions. Vérifiez également le rapport entre l'intérieur du boîtier et celui de la conception.
- Poids : Plus la pièce à usiner est grande, plus elle est lourde et difficile à travailler. C'est pourquoi il est important d'inclure un support de poids dans la planification.
- Dispositifs de chargement : Bien que ces dispositifs ne découpent pas de grandes pièces, ils sont néanmoins importants. En effet, ils aident à charger et à décharger les composants lourds et difficiles à déplacer.
Outillage
Les outils utilisés pour l'usinage de pièces de diamètre standard sont assez différents de ceux utilisés pour l'usinage de grands diamètres. Bien que les deux outils fonctionnent de la même manière, leur domaine d'utilisation les distingue. Par conséquent, avant d'entreprendre un usinage CNC de grande taille, il est préférable de se procurer des outils d'usinage comme la fonte et l'acier, idéaux pour les grands diamètres. Ces outils comprennent : les grands tournages, les grandes fraiseuses CNC, les grandes perceuses, les grandes aléseuses, etc.
Processus d'usinage
Outre l'usinage, la connaissance des bons outils et des réglages appropriés est l'une des principales considérations en matière d'usinage. La raison en est qu'un processus d'usinage CNC à grande échelle réussi utilise différents équipements et techniques. Les processus d'usinage CNC à grande échelle courants comprennent :
Il s'agit d'usiner à l'aide d'une machine qui peut se déplacer dans différentes directions ou sur plusieurs axes. Ces axes comprennent les axes X, Y et Z et les axes de rotation A et B. L'usinage de grandes pièces à l'aide d'une machine à déplacement multiaxes permet un usinage plus efficace que l'utilisation de machines à 3 ou 4 axes. Cela est principalement dû au fait que la machine multiaxes traite de grandes sections de pièces sous différents angles et directions.
L'alésage de contours est un procédé utilisé pour finir des surfaces irrégulières en raison de la capacité de l'outil de contournage à usiner des sections difficiles à atteindre. L'utilisation de cet outil permet de lisser les rayons et les angles de la pièce pour créer des finitions de qualité et uniformes sur toute la surface de la grande pièce.
Ce procédé comprend l'alésage grossier, le fraisage et la finition. Il s'agit d'un procédé en plusieurs étapes qui consiste à percer le métal en centrant soigneusement la coupe. L'avantage de ce procédé est qu'il permet de conserver le matériau intact en le perturbant le moins possible.