Conception et développement de montages et de gabarits pour l'usinage CNC adaptatif

Jack Lie Expert en usinage CNC

Se spécialiser dans Fraisage CNC, Tournage CNC, impression en 3D, Coulée d'uréthane, et Fabrication de tôlerie Prestations de service.


Les fixations et les gabarits sont souvent des outils de fabrication clés pour le plancher de production qui peuvent aider à lisser l'assemblage des pièces, effectuer des mesures de processus de travail efficaces, améliorer la qualité globale de l'assemblage, aider à réduire les coûts de production et automatiser le travail.

Ce billet de blog traite de la conception et du développement de luminaires pour permettre une réussite et une adaptabilité Usinage CNC. Même si les fixations sont le plus souvent créées à l'aide de l'usinage CNC, cet article explore également comment l'impression 3D industrielle peut être un choix ou une option étonnante par rapport à l'usinage lorsque des gabarits et des fixations imprévisibles, compliqués ou plus petits sont obligatoires.

Luminaires dédiés vs luminaires modulaires

La plupart des montages sont destinés à une pièce spécifique, d'où l'appellation 'luminaires dédiés'. En raison des dernières tendances en matière de développement de la fabrication, d'un plus grand mélange de produits, d'une plus grande adaptabilité et également d'une meilleure qualité, de nombreuses organisations demandent que les cadres de fixation soient plus « adaptables ». Les cadres adaptables permettent de maintenir une variété de pièces individuelles pendant l'usinage ou l'assemblage, limitant ainsi les dépenses pour créer chaque montage dédié et diminuant la capacité d'une variété de montages. Avec des dépenses ordinaires de luminaires dédiés s'élevant à 10-20% des coûts d'assemblage totaux, l'effet financier d'un luminaire adaptable pourrait être sensationnel.

La technique conventionnelle a consisté à concevoir et à fabriquer un appareil « dédié » dans le seul but de créer une grande quantité d'une pièce similaire. Mais, le modèle vers une adaptabilité plus importante du volume de production et de la variété des produits nécessite des appareils plus polyvalents.

Avec l'exigence d'adaptabilité et l'imprévisibilité croissante du plan des produits, 'luminaires modulaires' s'est élevé. Une fixation modulaire tente d'obtenir une adaptabilité à l'aide de composants de fixation polyvalents. Un cadre de fixation particulier comprend un nombre énorme de composants de fixation standard, par exemple des plaques de base, des positionneurs, des clips et des composants de support. En utilisant ces segments standard, les composants sont choisis pour fabriquer un agencement de montage pour maintenir la pièce à usiner. Les composants de fixation modulaires peuvent être réutilisés pour différents produits une fois démontés, et ils sont fabriqués avec des résistances élevées pour répondre aux exigences des pièces.

Deux autres facteurs fondamentaux qui ont rendu l'exigence de montages modulaires incluent des tailles de grappes plus petites dans la production et l'utilisation plus remarquable de différentes machines-outils CNC à pivot. La compatibilité des composants de luminaires modulaires a ces modèles.

Pourquoi utiliser des gabarits et des montages dans l'usinage CNC ?

Il y a deux raisons principales à utiliser lorsque vous essayez d'avoir un processus d'usinage CNC réussi et adaptatif. L'un est l'acteur clé dans les processus manuels tandis que l'autre joue son rôle dans le processus automatisé. Discutons en détail ci-dessous :

  1. Aide des gabarits dans les processus manuels

Les fabricants peuvent utiliser différents types de gabarits pour une variété de tâches de fabrication à l'intérieur de l'équipement d'assemblage, mais, fondamentalement, un gabarit tient et aide dans le cas d'un appareil à effectuer une tâche d'assemblage. Les douilles de perçage sont un véritable exemple, aidant à guider une perceuse à travers une pièce pour maintenir un emplacement et un angle précis. Une douille de forage peut demander plus de travail et accélérer.

  1. Fixtures Help Processus automatisés

Au lieu de gérer un outil d'assemblage, les fixations maintiennent une pièce dans une position, une direction ou une zone protégée. Un modèle d'usinage typique est le montage dans lequel un carré de matériau brut est entretoisé à l'intérieur d'une machine CNC. Les montages sont des outils d'assemblage clés qui permettent l'automatisation de divers processus. Un système de production mécanique automobile, par exemple, est rendu possible par les fixations qui sécurisent et déplacent les véhicules tout au long du processus de soudage et d'assemblage. De plus, ils sont régulièrement utilisés pour contenir un produit mis en place pour un contrôle optique et laser afin d'évaluer la qualité de fabrication. Bien sûr, vous seriez incapable de trouver un cycle mécanique automatisé qui n'inclut pas les appareils.

Assemblage de gabarits et de montages

L'utilisation conjointe de gabarits et de montages permet d'obtenir une précision de fabrication pour que les produits fonctionnent correctement. Regardons quelques exemples pour une meilleure compréhension. Pensez aux portes, aux placards et aux étagères. Les ouvertures pour la poignée de porte, le crochet et les pivots nécessitent une situation et une direction précises pour le perçage. Il en va de même pour les armoires avec des coupes en queue d'aronde ou les ouvertures des étagères sur les côtés de l'armoire. Sans gabarits et accessoires en place, les livres glisseraient des étagères, les tiroirs trembleraient, les portes ne se fermeraient pas correctement… tout bien considéré, et vous avez maintenant la pensée.

Enfin, tous les gabarits et accessoires ne doivent pas nécessairement être en métal. La plupart du temps, le plastique peut réduire les dépenses et répondre à vos besoins de performance.

Alternative à l'impression 3D industrielle pour les gabarits et les fixations

Déplacement sur l'usinage, industriel moderne impression en 3D peut également être une alternative possible pour les gabarits et les fixations, et, encore une fois, à la fois en métal ou en plastique. C'est particulièrement le cas lorsque le produit est excessivement dur ou coûteux à usiner. La clé est de choisir quelle innovation convient le mieux à une application spécifique.

La norme générale est la suivante : s'il peut très bien être usiné CNC à 3 axes, il doit être usiné. Les luminaires usinés ont généralement des finitions de surface prédominantes, des matériaux plus solides et plus précis. De même, pour les tirages à faible volume, les dépenses et les délais d'exécution sont à peu près les mêmes que pour l'impression 3D.

Comme nous l'avons dit, l'impression 3D entre en jeu lorsque les gabarits et les accessoires ont des formes irrégulières ou complexes ou sont plus petits que prévu. De plus, tout en fournissant divers gabarits et accessoires, l'impression 3D peut être un moyen décent de minimiser les dépenses.

La stéréolithographie est un choix idéal pour la construction de gabarits et de montages plus petits et complexes dans la matière plastique, en raison des finitions de surface étonnantes possibles sur les segments finaux. Multi Jet Fusion devient également de plus en plus célèbre pour la création de gabarits et de montages, fournissant des modèles en nylon utiles et des pièces de production d'utilisation finale en aussi peu qu'une journée.

Pour l'impression 3D de gabarits et de montages métalliques, Frittage laser direct de métal (DMLS) peut livrer des choses incroyablement étonnantes. Les surfaces DMLS, cependant, seront en général désagréables et les délais d'exécution sont plus longs en raison des besoins de post-traitement.