Dans la fabrication moderne, la technologie d'usinage CNC (commande numérique par ordinateur) est devenue la technologie de base pour améliorer l'efficacité de la production et la précision de l'usinage. Selon les différentes exigences d'usinage, la coupe lourde et l'usinage à grande vitesse sont deux modes d'usinage CNC courants. Ils présentent chacun des avantages et des inconvénients différents et conviennent à différents scénarios d’application. Cet article comparera et analysera ces deux modes d'usinage pour aider les entreprises à prendre la meilleure décision lors du choix d'une méthode d'usinage.
1. Coupe lourde
Avantages :
Convient aux matériaux de grande taille et de haute dureté : le mode de coupe lourde est particulièrement adapté à l'usinage de pièces de grande taille et de haute dureté, telles que les pièces utilisées dans les industries aérospatiale, automobile et de moulage. En raison de la force de coupe importante, il peut traiter efficacement des matériaux à haute résistance et résistants à l'usure pour répondre aux besoins d'usinage à grande échelle.
Enlèvement efficace de grandes quantités de matériau : dans le processus de coupe lourd, de grandes profondeurs et largeurs de coupe sont généralement utilisées, ce qui le rend très efficace pour éliminer de grandes quantités de matériau en excès. Ceci est très approprié pour les tâches d'usinage qui nécessitent un enlèvement rapide de grandes quantités de matière lors de l'étape d'ébauche.
Usure inférieure de l'outil : bien que la force de coupe soit importante, les outils destinés à la coupe intensive utilisent souvent des matériaux de haute dureté et des structures solides, qui peuvent résister efficacement aux charges et aux pressions à long terme, de sorte que l'usure de l'outil est faible et peut garantir un fonctionnement stable à long terme.
Inconvénients :
Force de coupe élevée et charge lourde de la machine : étant donné que les coupes intensives nécessitent une force de coupe plus élevée, les exigences de rigidité et de puissance de la machine-outil sont plus élevées. La lourde charge de la machine-outil est sujette aux vibrations et à la déformation thermique, ce qui peut affecter la précision du traitement.
Vitesse de traitement lente : par rapport à l'usinage à grande vitesse, la vitesse de traitement des coupes intensives est généralement plus lente, en particulier lorsqu'un usinage fin est requis. Bien qu'une profondeur de coupe et une vitesse d'avance plus grandes puissent augmenter le taux d'enlèvement d'une seule coupe, l'efficacité du traitement est relativement faible.
Consommation d'énergie élevée : la coupe intensive nécessite une force de coupe et un support électrique plus élevés, de sorte que la consommation d'énergie correspondante est plus élevée. Cela augmente non seulement les coûts de production, mais peut également avoir un impact plus important sur l'environnement.
2. Usinage à grande vitesse
Avantages :
Efficacité de traitement élevée : l'usinage à grande vitesse peut améliorer considérablement l'efficacité du traitement en éliminant rapidement les matériaux grâce à une vitesse et une avance élevées. Pour le traitement fin de pièces complexes, il est particulièrement adapté aux domaines exigeant une haute précision, tels que la fabrication de moules et le traitement de produits électroniques.
Bonne qualité de surface : le traitement à grande vitesse peut réduire l'impact thermique et les marques de coupe pendant le traitement, permettant ainsi d'obtenir une qualité de surface plus lisse. Pour certaines pièces de précision nécessitant une qualité de surface élevée, le traitement à grande vitesse présente des avantages évidents.
Réduire l'usure des outils : lors du traitement à grande vitesse, la température de coupe est relativement basse, ce qui réduit l'usure des outils. Cela prolonge la durée de vie de l'outil, réduisant ainsi les coûts de production.
Consommation d'énergie réduite : le traitement à grande vitesse utilise généralement une force de coupe plus faible, de sorte que la consommation d'énergie de la machine-outil est plus faible et la consommation d'énergie est relativement moindre, ce qui est conforme à la tendance de la fabrication verte moderne.
Inconvénients :
Matériaux applicables limités : le traitement à grande vitesse convient généralement aux matériaux souples ou aux matériaux relativement faciles à couper, tels que les alliages d'aluminium, les plastiques, etc. Pour les matériaux ayant une dureté et une ténacité plus élevées, l'effet du traitement à grande vitesse sera limité.
Exigences d'équipement plus élevées : le traitement à grande vitesse nécessite que la machine-outil ait un système d'entraînement à haute rigidité, haute précision et à grande vitesse, de sorte que les exigences d'équipement sont plus élevées. Cela signifie que le traitement à grande vitesse nécessite généralement des machines-outils plus avancées et plus coûteuses.
Profondeur d'usinage et vitesse d'avance limitées : L'usinage à grande vitesse utilise généralement une profondeur de coupe et une vitesse d'avance plus petites, ce qui limite son application dans l'usinage lourd. Pour l'usinage grossier de pièces de grandes dimensions, l'usinage à grande vitesse ne peut souvent pas fournir un enlèvement de matière suffisant.
Problème de déformation thermique : Bien que la température de coupe de l'usinage à grande vitesse soit faible, en raison de la concentration de chaleur de coupe pendant l'usinage, le problème de déformation thermique de la pièce peut toujours survenir. Pour certaines pièces nécessitant des exigences de précision extrêmement élevées, la déformation thermique peut affecter les résultats d’usinage.
3. Scénarios d'application de découpe intensive et d'usinage à grande vitesse
Coupe robuste :
Convient à l'usinage grossier de pièces de grande taille et lourdes, telles que de grands moules, des pièces structurelles lourdes, etc.
Convient aux matériaux de haute dureté et difficiles à couper, tels que l'acier fortement allié, l'alliage de titane, etc.
Usinage à grande vitesse :
Convient aux tâches d'usinage de haute précision en petits lots, telles que les moules de précision, les pièces d'aviation et l'usinage de surfaces courbes complexes.
Convient aux produits nécessitant une qualité de surface élevée et un faible volume d'usinage, tels que les boîtiers de produits électroniques, les dispositifs médicaux, etc.
Conclusion
La découpe intensive et l’usinage à grande vitesse ont chacun leurs propres avantages et limites. Lors du choix d'un mode de traitement approprié, les entreprises doivent prendre en compte des facteurs complets basés sur des facteurs tels que la taille, le matériau, les exigences de précision et l'efficacité de la production de la pièce. Si la tâche principale consiste à enlever une grande quantité de matière et que la pièce à usiner est relativement rugueuse, une coupe lourde est sans aucun doute le meilleur choix ; si la haute précision et la qualité de la surface sont au centre des préoccupations et que le matériau de la pièce à usiner est mou, un traitement à grande vitesse est plus approprié. En choisissant un mode de traitement raisonnable, l'efficacité de la production peut être maximisée et la qualité du traitement peut être garantie.
