Perceuse CNC. Perceuse et fraiseuse CNC Perceuse à coordonnées CNC

L'équipement est utilisé pour réaliser des trous (à la fois borgnes et traversants) et le fraisage. En combinant ces opérations les plus demandées dans le travail des métaux, les machines permettent de gagner de l'espace de production. Les machines CNC sont divisées dans les types suivants : fraisage vertical, fraisage en porte-à-faux, fraisage longitudinal et large universel.

En termes de design, ils peuvent être posés au sol ou sur table. Ces derniers se distinguent par leur petite taille et leur champ d'application.

Fonctions d'une perceuse et fraiseuse CNC

• fraisage,
• ennuyeux,
• forage,
• coupe de fil,
• fraisage, etc.

L'équipement CNC rend l'équipement plus productif. Les pièces sont traitées sur la machine à l'aide de perceuses et de fraises.

Classification des perceuses et fraiseuses CNC

Signes selon lesquels les équipements sont classés :

• l'axe de la broche peut être situé horizontalement ou verticalement ;
• nombre de mouvements coordonnés de la tête de fraisage et de la table ;
• le nombre d'outils utilisés (il existe à la fois un outil unique et un outil multi-outils) ;
• installation manuelle ou automatique de l'outil dans la broche.

Conception

L'équipement est composé de :

• terrains;
• table mobile dans différentes directions;
• colonne en acier (creuse);
• tête de perçage et de fraisage, dans la broche de laquelle est fixé l'outil de coupe ;
• moteur;
• boîtes de vitesses (dans la tête de broche).

La rigidité de la conception de la machine est assurée, entre autres, par l’absence de console. La tête de perçage et de fraisage (il s'agit d'une boîte de vitesses) peut gérer des surfaces inclinées et des perçages en angle.

Avantages des perceuses et fraiseuses CNC

• vitesse,
• fonctionnement ininterrompu (traitement de surfaces inclinées, verticales et horizontales),
• des contrôles simples,
• précision,
• faible niveau de bruit,
• pas de vibrations,
• économiser de l'espace de travail.

Comment choisir et acheter une perceuse et fraiseuse CNC

Lors du choix d'une perceuse et d'une fraiseuse, vous devez faire attention aux caractéristiques suivantes :

• pouvoir,
• taille du bureau,
• axes de déplacement de la table,
• diamètre maximum de perçage,
• vitesse de broche,
• poids de la machine.

Les perceuses et fraiseuses CNC sont utilisées dans la production à grande et à petite échelle (en fonction de la puissance et de l'objectif).

Vous pouvez acheter une perceuse et une fraiseuse CNC très facilement et rapidement. Tout ce que vous avez à faire est d'ajouter le produit à votre panier, de passer une commande et de payer de la manière qui vous convient.

Les perceuses effectuent la tâche de percer une variété de pièces, qui seront ensuite utilisées pour assembler des mécanismes plus grands.

Les perceuses facilitent grandement le traitement des pièces. Dans le monde moderne, vous pouvez trouver des machines à alésage coordonné, radial-vertical, à rainures radiales et bien d'autres types de machines.

1.1 Caractéristiques des machines CNC

Outre les nombreux avantages des perceuses standards, elles ont aussi leurs inconvénients. Tout d'abord, ils tiennent au fait que cet équipement est assez encombrant, et Il est extrêmement difficile de contrôler son mouvement.

La plupart des broches, s'il s'agit d'une machine de perçage horizontal, de rainurage ou de perçage radial faite maison, sont soit dans une position complètement stationnaire, soit partiellement mobile.

Autrement dit, ils ne peuvent être contrôlés que partiellement. Néanmoins, le mouvement des pièces s'effectue manuellement, du fait de la rotation de la table, si une telle caractéristique est présente sur celle-ci, ou du mouvement des éléments de fixation eux-mêmes.

De plus, si vous n'utilisez pas de tableau orienté coordonnées, vous devrez travailler presque à l'œil nu, et cela prend aussi du temps, surtout pour les débutants.

Une telle fonctionnalité médiocre en termes de mouvement efficace des pièces ne pouvait passer inaperçue, ce qui a conduit à l'émergence des machines CNC.

Actuellement, CNC signifie « Contrôle numérique par ordinateur ». Il s'agit d'un module spécial capable de lire des commandes et de les transmettre aux équipements en état de marche.

Il existe cependant différents modèles de CNC. Certains modèles sont destinés à un usage général (par exemple, le perçage du bois), tandis que d'autres sont idéaux lorsqu'une personne doit traiter des pièces sur une machine.

Monté sur une machine de table La CNC vous permet de personnaliser le mouvement de ses éléments. Les mouvements eux-mêmes sont effectués par des barres mobiles, des vis à arbre, etc.

Différents modèles de tels équipements se déplacent différemment. Les aléseuses CNC déplacent uniquement la pièce et la broche elle-même, mais uniquement dans un seul plan. Cependant, les aléseuses ne devraient pas fournir plus que cela, car leurs tâches sont assez triviales.

Une machine à rainurer CNC horizontale, bien que de tels modèles soient assez rares, transfère davantage de fonctions de déplacement à la table de support.

Les modèles de perceuses radiales, en particulier 2Р135Ф2, ainsi que leurs autres similitudes CNC radiales-verticales, sont pleinement révélés. Dans un tel équipement, presque tous les éléments sont sujets à des mouvements.

Si les aléseuses CNC sont capables de contrôler leurs pièces dans presque un seul plan, alors les perceuses radiales peuvent déjà modifier la position de la broche, de la table, de ses éléments, etc. Bien entendu, il n’est pas nécessaire de déplacer absolument toutes les pièces.

Par exemple, si une perceuse radiale peut déplacer la table le long des axes X et Y, elle n'a alors qu'à régler la hauteur de la broche, mais la déplacer elle-même n'est plus nécessaire.

Comme vous le comprenez vous-même, une machine CNC de bureau horizontale est presque impossible à trouver de nos jours, et créer de vos propres mains un prototype fait maison d'un tel équipement est extrêmement difficile. Cependant, cela est tout à fait normal, car les équipements utilisés pour le traitement des métaux de haute précision ne peuvent pas avoir une conception simple.

Le même modèle de machine 2R135F2 se compose d'un grand nombre de pièces, mais il s'agit d'un mécanisme relativement simple par rapport aux modèles modernes de forage coordonné.

2 Principe de fonctionnement des équipements CNC

L'algorithme de fonctionnement d'une machine CNC peut être décrit en quelques phrases simples.

Son ouvrage pose les principes du calcul des coordonnées dans un plan donné. Les commandes CNC obsolètes, telles que celles installées sur la machine 2R135F2, ne sont pas particulièrement complexes.

Ce sont davantage des machines informatiques que des ordinateurs. Ce n'est pas non plus le cas équipé de processeurs et d'équipements informatiques puissants, ou n’en sont que partiellement équipés.

Cependant, c’est plus que suffisant. Pour lire les informations dans les modèles obsolètes, du ruban perforé est le plus souvent utilisé. Par exemple, une bande de papier perforée à huit rangées sur une machine 2R135F2. De nos jours, ces équipements lisent principalement les médias numériques.

Algorithme de fonctionnement :

1. L'ouvrier détermine les coordonnées de l'emplacement de la pièce.
2. Les données sont saisies dans la CNC. Les données sont saisies séquentiellement, point par point.
3. Le processus de calcul de la trajectoire de mouvement et de travail commence.
4. Tous les éléments nécessaires sur la machine sont ajustés, les forets de travail sont fixés.
5. La machine commence à fonctionner.
6. En déplaçant la broche ou la table, l'élément de travail se déplace vers le point souhaité et accomplit sa tâche.
7. Une fois terminé, la CNC passe en mode veille, demandant un algorithme pour ses actions ultérieures.

Les spécificités de fonctionnement des différents modèles de machines diffèrent. Les mêmes modèles de perçage différeront considérablement par leur type de mouvement et de manipulation avec les outils de travail, mais le principe général de fonctionnement reste le même.

Le mouvement des éléments se produit mécaniquement, du fait de manipulations avec des lattes, des vis, etc. Mais les commandes leur sont données électroniquement et tous les calculs sont effectués par des ordinateurs.

2.1 Création d'une machine CNC maison

Ce n'est pas pour rien que les mains des artisans sont appelées dorées, car de nombreux inventeurs ont appris à créer de leurs propres mains des machines qui fonctionnent exactement de la même manière que les unités CNC modernes.

Bien sûr, fait maison un mécanisme de ce type sera inférieur à celui d'usine. Et les caractéristiques de ses actions seront loin d'être idéales, mais de telles machines préfabriquées peuvent toujours être utilisées pour travailler le métal, le bois, etc.

Le plus gros problème lors de l'assemblage d'une machine faite maison apparaît lorsqu'il est nécessaire de créer un remplacement pour la CNC de base, ainsi que pour les barres de manipulation qui déplacent l'outil horizontal en conjonction avec les ordinateurs.

À ces fins, utilisez :

• Ordinateurs modernes ;
• Logiciel spécial ;
• Petits processeurs pour émettre des commandes simples ;
• Bandes spéciales et traducteurs retirés des imprimantes.

Un programme est défini sur l'ordinateur et calcule également l'ensemble du processus de travail. Ensuite, il est connecté au système, avec des paramètres déjà définis à l'avance. De plus, vous devrez également marquer les coordonnées sur le tableau.

Du fait de la transmission directe ou indirecte des commandes, des manipulations sont effectuées mouvement de l'élément de travail. Et l'élément lui-même se déplace sur des lattes, ce qui lui donne la possibilité de se déplacer sur trois plans.

Vous pouvez assembler vous-même les lattes et le moteur mobile (c'est extrêmement difficile, mais possible), ou vous pouvez les retirer des imprimantes ou autres équipements similaires et les adapter à vos besoins personnels.

2.2 Création d'une machine CNC maison (vidéo)

Les perceuses équipées d'une unité CNC sont conçues pour automatiser le processus de formation de trous débouchants et borgnes, de fraisage et d'alésage. Ils se distinguent des équipements similaires par la vitesse élevée des opérations, ainsi que par la possibilité de changement rapide pour le traitement de pièces de différentes configurations.

Types de machines et leurs caractéristiques de conception

La présence d'un contrôle logiciel numérique dans l'équipement apporte des ajustements à la conception et à l'agencement. Les perceuses de ce type ont des fonctionnalités supplémentaires et peuvent être utilisées pour une production continue.

La principale différence réside dans le bureau mobile. Grâce au système d'alimentation, il peut changer de position dans le plan horizontal (direction longitudinale et transversale) et vertical. Cela se fait à l'aide de moteurs pas à pas ou de servos connectés à une unité de commande électronique. De cette manière, le niveau maximum d'automatisation des équipements de perçage CNC est atteint.

Il existe les caractéristiques de conception suivantes caractéristiques de ce type d'équipement :

• emplacement de la broche – vertical ou radial. Le plus souvent, il existe des modèles avec une broche verticale et la possibilité de faire pivoter la tête de travail ;
• exécution - dessus de table ou sol. Pour traiter des pièces massives et de grandes dimensions, une bonne stabilité est nécessaire. Seuls les modèles sur pied peuvent fournir cela ;
• têtes de tourelles. Ils permettent d'utiliser plusieurs types de perceuses sans changer chacune d'entre elles. Le changement de position d'un foret particulier se produit en raison du déplacement de la tête ;
• nombre de broches. Pour le traitement simultané d'une pièce dans des machines complexes, plusieurs broches sont fournies.

Le fonctionnement de la tête de travail et de la table de coordonnées est effectué à l'aide d'une unité CNC installée dans l'équipement. Les modèles modernes disposent d'une unité de commande électronique avec la possibilité de se connecter à un ordinateur. Cela permet de créer rapidement des programmes de traitement sans utilisation intermédiaire de la machine. À l'avenir, il suffira de charger le PC dans l'unité de contrôle et de le tester.

Un analogue d'une tourelle est un magasin d'outils. Cette unité est conçue pour le changement atomique des outils de coupe pendant le traitement des matériaux.

Spécifications basées

Les caractéristiques déterminantes des perceuses CNC sont l'ensemble des fonctions, les paramètres de l'unité de commande électronique et les exigences relatives aux pièces à usiner. Pour se familiariser avec eux, il faut étudier le passeport matériel.

Selon les matériaux à traiter, les perceuses CNC peuvent former des trous dans les pièces en bois ou en métal. Pour effectuer ces opérations, l'équipement est équipé de composants supplémentaires. Pour le travail des métaux, il existe une unité d'alimentation en liquide de refroidissement et un conteneur pour collecter les copeaux de métal et la poussière. Lors du perçage des produits en bois, les sous-produits sont éliminés par ventilation.

Mais malgré ces différences, les équipements de cette classe présentent un certain nombre de paramètres techniques communs :

• paramètres d'alimentation de la table de travail - vitesses de déplacement maximales et vitesse de ces opérations ;
• vitesse de rotation de la tête de broche ;
• puissance nominale de l'unité de puissance d'entraînement principale ;
• dimensions et poids admissibles de la pièce à usiner ;
• conception de tête pour l'installation d'une perceuse - classique, tournante ou outil ;
• méthode d'alimentation en liquide de refroidissement. Pour les équipements de travail des métaux, la meilleure option consiste à fournir du liquide de refroidissement via un outil de forage ;
• précision du positionnement. Pour augmenter ce paramètre, des vérins hydrauliques sont utilisés dans l'équipement. Avec leur aide, la pièce est solidement fixée sur la table de travail ;
• dimensions de la table de travail et possibilité d'installer une structure supplémentaire pour le traitement de grandes pièces ;
• Paramètres CNC – type de contrôle, méthodes de saisie des informations, dispositifs d'affichage.

Les équipements de ce type peuvent fonctionner en modes automatique ou semi-automatique. Dans le premier cas, les opérations sont réalisées sans la participation du salarié. Dans le second, après chaque cycle, il est nécessaire de saisir une commande d'exposition pour poursuivre le traitement.

Dans la vidéo, vous pouvez voir un exemple de fonctionnement d'un équipement multifonctionnel :

Les perceuses CNC, contrairement aux modèles conventionnels, sont contrôlées via un programme spécial contenant tous les paramètres du traitement en cours. À l'aide de machines de ce type, vous pouvez traiter des pièces de type bride, corps et plan, à l'aide d'outils de coupe à des fins diverses (forets, alésoirs, fraises, etc.). Sur la plupart des machines équipées d'un système CNC, il est possible d'effectuer avec une haute précision l'ensemble des opérations de perçage et de fraisage avec des pièces de formes diverses.

Perceuse CNC moderne BHX-050 WEEKE, capable de réaliser des trous verticaux et horizontaux, ainsi que de sélectionner des rainures et d'effectuer des travaux de fraisage légers

Types de perceuses CNC

Le marché moderne propose une large gamme de perceuses équipées de systèmes CNC. Ainsi, aujourd'hui sont disponibles à l'achat en fonction des besoins d'une production spécifique :

• Machines CNC pour groupe de perçage vertical et horizontal ;
• équipement avec une tête de broche ou un ensemble de celles-ci ;
• des dispositifs sur lesquels l'outil est changé manuellement, des tourelles ou des magasins d'outils spéciaux sont utilisés ;
• Perceuse et fraiseuse CNC multi-opérationnelle, utilisée efficacement pour le traitement complexe de pièces avec des configurations même complexes.

Accessoires de travail de la machine multitâche EASY W, placés dans un magasin de type carrousel

Les machines qui ont servi de base à la création de la 1ère génération d'équipements CNC étaient les modèles 2N118, 2N135, ainsi qu'une perceuse radiale 2N55. Initialement, l'automatisation des perceuses s'est faite grâce à l'installation de tables de coordonnées, qui permettaient de positionner automatiquement la pièce par rapport à l'outil de coupe selon deux coordonnées. Sur ces machines de forage, la technologie de traitement a été mise en œuvre en mode semi-automatique, dont les paramètres ont été définis à l'aide d'un panneau de prise ou de mécanismes à came (profondeur de traitement de la pièce), modifiant les modes de fonctionnement de l'outil de coupe.

Perceuse à gabarit CNC modèle 2550OS1000MF4, produite dans les années 80 du siècle dernier

Cette génération de perceuses automatisées ne convenait pas aux fabricants avec leurs capacités technologiques, c'est pourquoi la 2ème génération de tels équipements est apparue, dont la base était les modèles 2Р118Ф2, 2Р135Ф2, etc. Dans les machines améliorées, non seulement le mouvement de la pièce la table est automatisée, mais aussi l'alimentation de l'outil. La productivité de ces machines est également augmentée par le fait qu'elles sont équipées d'une tête de tourelle automatique, dans laquelle 6 outils de coupe peuvent être fixés simultanément.

Perceuse verticale modèle 2Р135Ф2 avec tête de tourelle et système CNC SIEMENS Sinumerik

Les perceuses équipées d'un système CNC sont une fois et demie à deux fois plus productives que les équipements à commande manuelle, et les modèles dans lesquels les changements d'outils se produisent automatiquement sont trois à quatre fois plus productifs.

Avantages des perceuses à commande numérique

En raison de la polyvalence des perceuses équipées d'un système CNC, elles peuvent être classées dans la même catégorie que les équipements d'alésage, ainsi que les équipements de perçage à gabarit et de fraisage sans porte-à-faux avec une disposition verticale de la tête de travail. Étant donné que de telles machines sont nécessaires pour effectuer diverses opérations technologiques, leur conception est réalisée avec une plus grande rigidité, ainsi qu'une précision de disposition de tous les composants. Dans la plupart des machines appartenant à cette catégorie, la précision de positionnement des éléments structurels mobiles est de ±0,025 à 0,05 mm.

Sur les modèles moins universels de perceuses CNC, des systèmes de contrôle de position sont utilisés, et sur les équipements utilisés pour effectuer non seulement des opérations technologiques de perçage, mais également de fraisage, des systèmes de contrôle de type combiné sont utilisés - positionnels et rectangulaires. Les équipements CNC appartenant à la catégorie des perçages verticaux sont équipés d'une table de travail de type croisé.

Les fabricants présentent aujourd'hui les équipements de perçage CNC dans plusieurs catégories :

• appareils de type perçage vertical avec une colonne de support et une table transversale (sur les machines de ce type, il est possible de réaliser des trous d'un diamètre de 18 à 50 mm (2N135F2)) ;
• perceuses monocolonnes de type vertical, équipées d'une table croisée et d'une tête de travail à tourelle (2Р135Ф2);
• machines à disposition verticale avec table transversale et magasin d'outils ;
• perceuses à portique, produites dans toutes les modifications ci-dessus (2306PF2) (sur les machines de ce type, des trous peuvent être formés d'un diamètre allant jusqu'à 60 mm ; les perceuses à gabarit appartiennent également à cette catégorie).

Centre de perçage et de fraisage CNC Morbidelli, conçu pour la production de meubles et combinant deux unités de perçage

Une catégorie distincte comprend les perceuses de remplissage équipées de CNC, utilisées pour la production de meubles.

Caractéristiques de conception des perceuses CNC

Pour un mouvement fluide et précis des tables de coordonnées, qui sont équipées d'équipements de forage à commande programmée, elles sont montées sur des supports roulants, et leur mouvement dans deux directions horizontales est assuré par la liaison « vis - écrou roulant ». La conception d'entraînement de ces tables comprend un moteur pas à pas et un surpresseur hydraulique.

Principales parties de la perceuse verticale CNC

Le schéma cinématique de l'entraînement principal de l'équipement de forage CNC est basé sur un moteur électrique à une ou deux vitesses et une boîte de vitesses pour changer les vitesses de rotation de l'ensemble de broche.

Cinématique d'une perceuse verticale à l'aide de l'exemple du modèle 2Р135Ф2

Le contrôle du mouvement vertical de la tête de travail (axe Z) peut être mis en œuvre selon plusieurs schémas :

• grâce à l'utilisation de butées et de micro-interrupteurs ;
• utiliser un ensemble de programmes sur un panneau de connexion spécial ;
• un ensemble de programmes sur bande perforée.

Panneau de commande du système CNC Heidenhain iTNC d'une perceuse et fraiseuse de haute précision

Pour étendre les fonctionnalités de l'équipement de forage avec contrôle par programme et augmenter l'efficacité de son utilisation, divers dispositifs peuvent être utilisés dans son équipement :

• tables de travail de type rotatif, incliné ou pendulaire ;
• conducteurs montés;
• mandrins à filetage ;
• tourelles ou cartouches à dégagement rapide.

Un outil auxiliaire pour les machines CNC du groupe de perçage et de fraisage vous permet de sécuriser une variété d'accessoires de travail dans le mandrin

Une perceuse radiale CNC a une conception plus complexe, dont la colonne de support tourne à 360 degrés. La tête de travail d'une telle machine est montée sur une traverse capable de se déplacer verticalement. La traverse comporte des guides spéciaux le long desquels la tête de forage elle-même se déplace avec l'outil qui y est attaché.

La conception de cette machine, dont les éléments mobiles sont contrôlés à l'aide d'un système CNC de positionnement, permet de positionner rapidement et précisément l'outil de coupe par rapport à la surface de la pièce. Un équipement de ce type est particulièrement pratique lorsque l’on travaille avec des ébauches de carrosserie.

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Perceuse à gabarit CNC

Les perceuses effectuent la tâche de percer une variété de pièces, qui seront ensuite utilisées pour assembler des mécanismes plus grands.

Les perceuses facilitent grandement le traitement des pièces. Dans le monde moderne, vous pouvez trouver des machines à alésage coordonné, radial-vertical, à rainures radiales et bien d'autres types de machines.

Perceuse CNC multibroches

Cependant, ce sont les machines CNC (par exemple, les modèles 2Р135Ф2) qui sont considérées comme les plus avancées et les plus faciles à utiliser. Nous allons maintenant parler des machines CNC.

Lisez aussi : caractéristiques des aléseuses horizontales populaires.

Informations générales sur les machines

Les machines elles-mêmes sont des équipements spéciaux utilisés pour traiter des pièces en métaux, en bois, etc. Il est préférable de travailler sur des machines métalliques, car sur celles-ci la pièce peut être fixée dans la position souhaitée, tout en agissant sur l'appareil avec des outils spécialement fixés.

La machine ne donne aucun jeu, vous permet de travailler avec une grande précision avec une grande variété de pièces, tout en augmentant la vitesse à laquelle les pièces sont traitées.

Le travail du bois est également applicable. Cependant, les travaux de forage ne sont pas toujours ici une priorité. Pour le bois, on utilise souvent des modèles de perçage ou un modèle de rainurage de la machine.

Il est destiné au tournage de rainures, au fraisage de produits, etc. Il existe également une machine à portail qui peut être utilisée dans une grande variété de situations.

Comme vous pouvez l’imaginer, l’utilisation de machines, même standards, présente de nombreux avantages. Après tout, même les unités les plus simples de ce type peuvent effectuer une grande variété de tâches et simplifier considérablement la vie d'un travailleur.

Perceuse à gabarit à portique CNC

De plus, cela s'applique aussi bien aux travaux de forage qu'à de nombreuses autres opérations plus complexes. La même machine à rainurer à portique ou machine de perçage horizontale de table pour le bois permet de réduire plusieurs fois le temps de travail consacré à la réalisation de la pièce.

De même, les aléseuses ou les perceuses à gabarit font également leur travail beaucoup plus efficacement que la personne moyenne possédant ses propres mains. Même s'il s'agit d'un travailleur avec une vaste expérience.

Un autre grand avantage des machines stationnaires est leur relative simplicité de conception. Pour cette raison, les perceuses standard, surtout si l'on considère leur type de bureau, peuvent être créées de vos propres mains.

De plus, un échantillon horizontal fait maison fabriqué par vous-même sera presque aussi performant qu'un modèle d'usine en termes de fonctionnalité ou de puissance.

Dans le même temps, créer une machine de vos propres mains vous coûtera beaucoup moins cher et l'unité faite maison elle-même durera probablement longtemps. Bien sûr, il n'est pas si facile de créer de vos propres mains des modèles complexes comme le 2R135F2, mais il s'agit déjà d'un tout sous-type d'équipement. au menu

Caractéristiques des machines CNC

Outre les nombreux avantages des perceuses standards, elles ont aussi leurs inconvénients. Tout d’abord, ils concernent le fait que cet équipement est assez volumineux et qu’il est extrêmement difficile de contrôler son mouvement.

La plupart des broches, s'il s'agit d'une machine de perçage horizontal, de rainurage ou de perçage radial faite maison, sont soit dans une position complètement stationnaire, soit partiellement mobile.

Autrement dit, ils ne peuvent être contrôlés que partiellement. Néanmoins, le mouvement des pièces s'effectue manuellement, du fait de la rotation de la table, si une telle caractéristique est présente sur celle-ci, ou du mouvement des éléments de fixation eux-mêmes.

Perceuse à coordonnées CNC VP955-01

De plus, si vous n'utilisez pas de tableau orienté coordonnées, vous devrez travailler presque à l'œil nu, et cela prend aussi du temps, surtout pour les débutants.

Une telle fonctionnalité médiocre en termes de mouvement efficace des pièces ne pouvait passer inaperçue, ce qui a conduit à l'émergence des machines CNC.

Actuellement, CNC signifie « Contrôle numérique par ordinateur ». Il s'agit d'un module spécial capable de lire des commandes et de les transmettre aux équipements en état de marche.

Il existe cependant différents modèles de CNC. Certains modèles sont destinés à un usage général (par exemple, le perçage du bois), tandis que d'autres sont idéaux lorsqu'une personne doit traiter des pièces sur une machine.

La CNC installée sur une machine de bureau permet de personnaliser le mouvement de ses éléments. Les mouvements eux-mêmes sont effectués par des barres mobiles, des vis à arbre, etc.

Différents modèles de tels équipements se déplacent différemment. Les aléseuses CNC déplacent uniquement la pièce et la broche elle-même, mais uniquement dans un seul plan. Cependant, les aléseuses ne devraient pas fournir plus que cela, car leurs tâches sont assez triviales.

Une machine à rainurer CNC horizontale, bien que de tels modèles soient assez rares, transfère davantage de fonctions de déplacement à la table de support.

Les modèles de perceuses radiales, en particulier 2Р135Ф2, ainsi que leurs autres similitudes CNC radiales-verticales, sont pleinement révélés. Dans un tel équipement, presque tous les éléments sont sujets à des mouvements.

Si les aléseuses CNC sont capables de contrôler leurs pièces dans presque un seul plan, alors les perceuses radiales peuvent déjà modifier la position de la broche, de la table, de ses éléments, etc. Bien entendu, il n’est pas nécessaire de déplacer absolument toutes les pièces.

Processus de perçage sur une perceuse à gabarit

Par exemple, si une perceuse radiale peut déplacer la table le long des axes X et Y, elle n'a alors qu'à régler la hauteur de la broche, mais la déplacer elle-même n'est plus nécessaire.

Comme vous le comprenez vous-même, une machine CNC de bureau horizontale est presque impossible à trouver de nos jours, et créer de vos propres mains un prototype fait maison d'un tel équipement est extrêmement difficile. Cependant, cela est tout à fait normal, car les équipements utilisés pour le traitement des métaux de haute précision ne peuvent pas avoir une conception simple.

Le même modèle de machine 2R135F2 se compose d'un grand nombre de pièces, mais il s'agit d'un mécanisme relativement simple par rapport aux modèles modernes de forage coordonné.

A lire aussi : modèles et caractéristiques des machines à brocher.

Principe de fonctionnement des équipements CNC

L'algorithme de fonctionnement d'une machine CNC peut être décrit en quelques phrases simples.

Son ouvrage pose les principes du calcul des coordonnées dans un plan donné. Les commandes CNC obsolètes, telles que celles installées sur la machine 2R135F2, ne sont pas particulièrement complexes.

Ce sont davantage des machines informatiques que des ordinateurs. Soit ils ne sont pas équipés de processeurs et d’équipements informatiques puissants, soit ils n’en sont que partiellement équipés.

Cependant, c’est plus que suffisant. Pour lire les informations dans les modèles obsolètes, du ruban perforé est le plus souvent utilisé. Par exemple, une bande de papier perforée à huit rangées sur une machine 2R135F2. De nos jours, ces équipements lisent principalement les médias numériques.

Perceuse verticale CNC à trois axes

Algorithme de fonctionnement :

1. L'ouvrier détermine les coordonnées de l'emplacement de la pièce.
2. Les données sont saisies dans la CNC. Les données sont saisies séquentiellement, point par point.
3. Le processus de calcul de la trajectoire de mouvement et de travail commence.
4. Tous les éléments nécessaires sur la machine sont ajustés, les forets de travail sont fixés.
5. La machine commence à fonctionner.
6. En déplaçant la broche ou la table, l'élément de travail se déplace vers le point souhaité et accomplit sa tâche.
7. Une fois terminé, la CNC passe en mode veille, demandant un algorithme pour ses actions ultérieures.

Les spécificités de fonctionnement des différents modèles de machines diffèrent. Les mêmes modèles de perçage différeront considérablement par leur type de mouvement et de manipulation avec les outils de travail, mais le principe général de fonctionnement reste le même.

Le mouvement des éléments se produit mécaniquement, du fait de manipulations avec des lattes, des vis, etc. Mais les commandes leur sont données électroniquement et tous les calculs sont effectués par des ordinateurs.

Création d'une machine CNC maison

Ce n'est pas pour rien que les mains des artisans sont appelées dorées, car de nombreux inventeurs ont appris à créer de leurs propres mains des machines qui fonctionnent exactement de la même manière que les unités CNC modernes.

Bien entendu, un mécanisme fait maison de ce type sera inférieur à celui d'usine. Et les caractéristiques de ses actions seront loin d'être idéales, mais de telles machines préfabriquées peuvent toujours être utilisées pour travailler le métal, le bois, etc.

Le plus gros problème lors de l'assemblage d'une machine faite maison apparaît lorsqu'il est nécessaire de créer un remplacement pour la CNC de base, ainsi que pour les barres de manipulation qui déplacent l'outil horizontal en conjonction avec les ordinateurs.

Perceuse CNC à trois axes faite maison

À ces fins, utilisez :

• Ordinateurs modernes ;
• Logiciel spécial ;
• Petits processeurs pour émettre des commandes simples ;
• Bandes spéciales et traducteurs retirés des imprimantes.

Un programme est défini sur l'ordinateur et calcule également l'ensemble du processus de travail. Ensuite, il est connecté au système, avec des paramètres déjà définis à l'avance. De plus, vous devrez également marquer les coordonnées sur le tableau.

Grâce à la transmission directe ou indirecte des commandes, le mouvement de l'élément de travail est manipulé. Et l'élément lui-même se déplace sur des lattes, ce qui lui donne la possibilité de se déplacer sur trois plans.

Vous pouvez assembler vous-même les lattes et le moteur mobile (c'est extrêmement difficile, mais possible), ou vous pouvez les retirer des imprimantes ou autres équipements similaires et les adapter à vos besoins personnels. au menu

Création d'une machine CNC maison (vidéo)

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Traitement des métaux et des circuits imprimés pour l'électronique - Perceuse à gabarit CNC

Une perceuse à gabarit CNC résout le problème de la production de pièces complexes en peu de temps. Le changement de machine est simplifié, ce qui la rend indispensable dans les petites productions. Les systèmes multi-axes permettent de réaliser des rainures, des trous et des filetages dans les zones difficiles d'accès de la pièce en un seul cycle de coupe du métal.

Espèces

La perceuse à gabarit CNC fonctionne dans les plans vertical et horizontal. L'outil est serré par une unité rotative de haute puissance - une broche. Il peut y avoir plusieurs de ces éléments ; un magasin automatique ou une méthode manuelle est utilisé pour changer les couteaux.

Lors de la rotation de la pièce, on utilise des revolvers dotés de plusieurs fentes pour fixer l'outil correspondant. Les incisives sont changées par rotation, souvent jusqu'à 8 positions sont utilisées. Avec une partie fixe, le changement de position par rapport au foret s'effectue par une table de coordonnées comportant jusqu'à deux axes.

La perceuse à gabarit CNC est représentée par les principaux modèles :

• Mono-axe, fonctionnalité limitée, conçu pour produire des trous allant de 18 à 50 mm de diamètre. Pour déplacer la pièce, elle est complétée par deux axes de coordonnées de la table.
• Systèmes de type vertical avec magasin d'outils ou tourelle.
• Type de portail - adapté au traitement de matériaux en feuilles longues.

Traitement des matériaux durs

La perceuse à gabarit CNC est utilisée dans la production de produits de haute précision. Les rainures, trous et chanfreins réalisés ont des tolérances allant jusqu'au millième de millimètre. Le traitement volumétrique des surfaces est effectué par des systèmes radiaux, où l'outil de coupe tourne par rapport à la pièce.

Une perceuse à gabarit CNC pour le métal est fabriquée pour la production de masse. La précision du mouvement des axes est réalisée par des moteurs pas à pas utilisant les commandes des servomoteurs. Le contrôleur système traite les codes machine préchargés dans la mémoire de l'appareil. Le logiciel est inclus avec certains modèles et peut être téléchargé en ligne.

Pour la production électronique

Les artisans utilisent une perceuse à gabarit CNC pour les cartes de circuits imprimés. Les propres inventions n'ont pas une fiabilité de composants bien développée. Les modèles prêts à l'emploi permettent de réaliser une production de masse en chargeant simplement un modèle tridimensionnel dans l'application. Cependant, un mouvement de haute précision des axes est requis, ce qui rend les structures coûteuses par rapport à la méthode chimique de fabrication des chenilles. L'investissement est rentable dans la performance de l'installation.

Les dispositifs de fabrication de circuits imprimés sont produits dans de petites dimensions, ce qui permet de les transporter sans démonter les composants principaux. L'alignement des axes n'est pas perdu et les performances du système dépassent les méthodes classiques de production de pièces microélectroniques. Les matériaux à traiter peuvent être : textolite, lavsan, fibre de verre.

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Classification et caractéristiques techniques des perceuses CNC

Les perceuses équipées d'une unité CNC sont conçues pour automatiser le processus de formation de trous débouchants et borgnes, de fraisage et d'alésage. Ils se distinguent des équipements similaires par la vitesse élevée des opérations, ainsi que par la possibilité de changement rapide pour le traitement de pièces de différentes configurations.

Types de machines et leurs caractéristiques de conception

Perceuse CNC multifonctionnelle

La présence d'un contrôle logiciel numérique dans l'équipement apporte des ajustements à la conception et à l'agencement. Les perceuses de ce type ont des fonctionnalités supplémentaires et peuvent être utilisées pour une production continue.

La principale différence réside dans le bureau mobile. Grâce au système d'alimentation, il peut changer de position dans le plan horizontal (direction longitudinale et transversale) et vertical. Cela se fait à l'aide de moteurs pas à pas ou de servos connectés à une unité de commande électronique. De cette manière, le niveau maximum d'automatisation des équipements de perçage CNC est atteint.

La perceuse verticale CNC, très demandée dans de nombreuses entreprises, est divisée en différents types et classes de complexité. De telles machines sont utilisées pour effectuer des travaux de perçage de divers trous dans les pièces ; s'engager dans le fraisage et le perçage.

Pour ces opérations, ainsi que pour couper des filetages à l'intérieur de la pièce, on utilise des forets à tige cylindrique ou conique, des têtes de filetage, des alésoirs, des fraises, des tarauds et d'autres outils.

Avantages

Le paramètre principal de l’équipement de forage est la présence de trous parfaitement précis. Les perceuses suivantes peuvent atteindre cet objectif :

• monté sur table et sur colonne ;
• ceux avec une broche qui alimente automatiquement ;
• vertical - avec une ou plusieurs broches;
• agrégat et spécialisé;
• centrage horizontal, radial et filetage.

Compte tenu des caractéristiques des produits et des volumes de production, il est bon de disposer d'équipements fixes de tous types dans la base technique de l'entreprise afin d'effectuer des perçages sur les machines optimales pour ce cas.

Domaines d'application de l'équipement

Le principal domaine d'application des perceuses est celui des opérations de travail des métaux. Les outils sont fixés verticalement dans les broches et les pièces à usiner sont fixées sur la table de travail. Il est très difficile, lors du déplacement de pièces, d'aligner à l'oeil nu l'axe de son futur trou avec l'axe du foret. Par conséquent, ce processus est automatisé pour orienter la pièce afin d’obtenir un trou du diamètre souhaité.

Le catalogue d'équipements contrôlés par programme comprend les éléments suivants de machines populaires :

• bureau - avec une broche, utilisé pour percer de petits trous - jusqu'à 12 mm ;
• perçage radial - avec son propre champ d'application, traitement de grandes pièces lourdes et perçage de trous qui doivent être positionnés en arc de cercle ;
• forage horizontal - pour réaliser des trous profonds dans des unités pour armes légères et d'artillerie ;
• central - avec sa participation, des trous centraux sont percés aux extrémités des pièces;
• multibroche - efficace si vous devez percer plusieurs trous en même temps ;
• avec une broche rotative - capable de travailler simultanément dans deux plans ;
• agrégat - possède plusieurs têtes motrices qui agissent indépendamment ;
• une machine spéciale est limitée à un ensemble de fonctions spécifiques.

Des équipements ont été créés pour effectuer un traitement combiné des pièces : avec des fonctions de perçage et d'alésage simultanément, pour les travaux de perçage et de découpe (version multibroches) et des centres de perçage automatiques de profils.

Quant au travail du bois, les verticaux sont populaires, traitant sur un ou deux côtés ; effectuant des travaux de perçage ainsi que des travaux de fraisage et de rainurage, ils sont également destinés à réaliser des rainures, des nids et à éliminer les nœuds.

Machines de type vertical

Une particularité de ces machines est que l'outil de coupe est positionné verticalement sur le support ; il commence à se déplacer grâce à un puissant moteur électrique. Et la poutre mobile se déplaçant le long du rack est un lieu de localisation des principaux composants qui assurent le processus technologique.

Le type de contrôle de la plupart des machines verticales est manuel ou semi-automatique.

Mais lorsqu’un travail efficace est nécessaire pour établir une production de masse, ils préfèrent une perceuse verticale CNC. Il peut être radial (régulier ou rapide) ; avec une colonne caissonnée, en porte-à-faux ou à sustentation magnétique.

Longue durée de vie en production en série

Parmi les perceuses verticales, il existe le modèle 2р135ф2. Sa production en série a commencé en 1979. Cette unité domestique, ainsi que d'autres modèles populaires, est produite à l'usine de machines-outils de Sterlitamak. En plus des équipements de forage pour le travail des métaux, l'entreprise produit une variété de machines à aiguiser – des machines à rectifier et à roder utilisées pour les rouleaux, les pistons, les bagues et les trous concentriques dans les pièces. Des dizaines de modèles d’équipements de travail des métaux et d’outils de coupe sortent des chaînes de montage en usine.

Si nous parlons spécifiquement du modèle 2р135ф2, il fait partie des modèles particulièrement fonctionnels. Cette perceuse verticale CNC possède six broches dans sa tête de tourelle et une table de coordonnées, également appelée table croisée. C'est cela qui contribue à une rigidité maximale, une haute précision et garantit une installation et un changement d'outil faciles.

Il réalise des travaux sur :

• fraisage, perçage, alésage et alésage ;
• fraisage de pièces dans le processus technologique;
• traiter des pièces sans marquage préalable ;
• coupe-fil;
• coordonner le traitement des pièces.

Ce type d’équipement présente de nombreux avantages. Il suffit de n'en citer que 5 principaux :

1. Fonctionne avec une large gamme de vitesses de broche et d’avances.
2. Sélectionne de manière autonome le mode de traitement standard pour les pièces constituées de différents matériaux.
3. La précision des distances entre les axes des trous usinés est obtenue.
4. En réalité, l'activation du mode automatique fait tourner les tourelles.
5. Effectue automatiquement des travaux multi-opérationnels avec un grand nombre de trous.

La conception de la machine est extrêmement simple. Sa base est reliée à la colonne et l'étrier se déplace le long de guides verticaux. Le réducteur d'alimentation et la boîte de vitesses sont montés rigidement sur la colonne. Une diapositive se déplace sur la base de la table de coordonnées. Ils déplacent le bureau dans le sens transversal. À l'aide d'une boîte de vitesses, la table peut se déplacer dans une autre direction.

Le modèle 2Р135Ф2 s'est vu attribuer une catégorie de qualité du plus haut niveau, et la commande numérique du programme assure simultanément le mouvement de la table de travail le long de deux axes - avec un positionnement précis jusqu'à 0,05 mm.

Équipement des nouveaux modèles

Les modèles CNC – F6, F8, F10 – sont également très demandés par les entreprises. Ils sont utilisés pour percer des trous traversants et borgnes avec une grande précision dans les plans et les extrémités des panneaux de meubles et des ébauches de bois. Ils sont ensuite utilisés pour fabriquer des meubles d’ébénisterie.

Un tel équipement a trouvé une application dans les usines de meubles engagées dans la production de produits en masse ou en série. Les machines présentent de nombreux avantages :

• en un seul passage de la pièce, le processus de perçage de toutes les cartes additives est assuré ;
• facilité d'utilisation : il n'est pas nécessaire de reconfigurer la machine pour chaque pièce, le programme souhaité est sélectionné et un nouveau type de pièce est installé ;
• facilité de programmation : le programme d'optimisation sélectionne lui-même l'option additive (la plus rapide pour un outil donné) ;
• un mode de fonctionnement traversant est possible (la machine est desservie par deux) ou un mode de retour du panneau au chargement (lorsqu'un opérateur travaille) ;
• une fixation fiable des pièces est assurée par des freins pneumatiques;
• l'équipement peut être contrôlé à l'aide d'une télécommande ergonomique affichant toutes les opérations effectuées.

Les opérateurs de machines ont la possibilité d'ajuster la longueur, la largeur et l'épaisseur du matériau, et le travail implique des broches verticales (7 d'entre elles) et 1 à 2 broches horizontales.

Centres de perçage de type horizontal

Les perceuses CNC horizontales sont pratiques pour traiter des pièces massives en peu de temps ; la broche avec l'outil de coupe - un gros foret - est située dans le plan horizontal. Sur de nombreux modèles, la pièce est installée immobile. Les outils eux-mêmes, grâce à la présence d'un tambour rotatif (sur celui-ci se trouvent plusieurs têtes de broche mobiles), s'approchent des pièces, trouvant avec précision les points de perçage.

Une gamme d'équipements de forage modernes, en plus des machines-outils, que l'on trouve dans les garages, les ateliers de réparation automobile, la production de meubles, l'industrie aéronautique et la fabrication d'instruments ; est représentée par des centres de perçage de grande puissance, fiables et extrêmement précis, à commande numérique, garantissant la plus haute qualité.

Conclusion

Les équipements de forage dotés de capacités de commande numérique sont recherchés dans la production industrielle, en particulier dans les machines de type vertical. Lors de son achat, beaucoup sont guidés par la marque ou sont guidés par des considérations financières, choisissant des équipements produits dans le pays ou produits à l'étranger. L'essentiel est que la machine bénéficie d'une garantie d'usine du fabricant, corresponde à son objectif et remplisse clairement ses fonctions.