Usinage de la matière restante en FAO CNC : définition, stratégies et bonnes pratiques

L'usinage de la matière résiduelle en FAO CNC permet d'optimiser l'enlèvement de matière en utilisant des outils plus petits dans des zones inaccessibles aux outils plus grands lors des opérations précédentes. Cela permet d'éviter l'usure des outils et l'enlèvement de matière inutile, et de gagner du temps. Cet article détaille l'usinage de la matière résiduelle et vous guide dans les stratégies et les meilleures pratiques.

Qu'est-ce que l'usinage du reste ?

L'usinage de restes est une technique d'usinage CNC qui permet un retrait efficace de la matière des coins, des fentes et d'autres pièces où un outil plus gros est impossible à atteindre.

Qu'est-ce que le matériau de repos ?

La matière résiduelle désigne la matière restante inaccessible aux outils plus grands lors des opérations d'usinage CNC précédentes. Il s'agit de la matière cible de l'usinage de la matière résiduelle, qui nécessite un usinage supplémentaire.

Définition et objectif principal de l'usinage de repos

Il s'agit d'une stratégie d'usinage qui se concentre sur l'enlèvement de matière résiduelle d'un usinage CNC précédent, grâce à l'utilisation d'un outil plus petit. L'objectif principal de cette procédure est d'optimiser l'enlèvement de matière, de réduire le temps d'usinage et d'augmenter la durée de vie de l'outil.

Que fait l'usinage du reste lorsqu'il est activé ?

Lorsqu'il est activé, il permet aux machines CNC d'éliminer les restes de matière et est utilisé pour améliorer la finition de surface et l'efficacité grâce à un outil plus petit pour usiner des zones comme les coins ou les poches.

Termes clés de l'usinage de la matière restante

Il existe quelques termes courants utilisés dans l'usinage de repos, à savoir :

• Stock restant : il s'agit du matériau restant des opérations d'usinage précédentes avec des outils plus gros.
• Passe au crayon : c'est un type d'usinage de reste qui suit les bords du stock restant et crée un chemin étroit et semblable à un crayon.
• Nettoyage des restes : c'est l'opération finale pour s'assurer que tout le matériel inutile est éliminé.

Pourquoi l'usinage de la matière restante est important pour le temps de cycle et la durée de vie de l'outil

L'usinage de la matière restante permet à l'outil le plus grand d'enlever la matière en vrac, tandis que l'outil le plus petit assure la finition et l'optimisation. Cette technique permet de réduire le recours à plusieurs outils plus petits, de diminuer les coûts d'outillage, les temps de changement et de diminuer le coût global par pièce.

Efficacité d'enlèvement de matière

En général, l'avance avant la reprise de la pièce restante est élevée, ce qui entraîne un échauffement excessif et une défaillance prématurée de l'outil. Par la suite, la durée de vie de l'outil peut être prolongée en ajustant la vitesse de coupe et l'avance. Un meilleur état de surface et un temps de cycle réduit peuvent être obtenus, améliorant ainsi l'efficacité globale.

Engagement et usure des outils

Il met stratégiquement en pause l'outil de coupe pour le refroidissement et réduit l'usure de l'outil, ce qui est crucial pour optimiser le temps de cycle et prolonger la durée de vie de l'outil.

Finition de surface et précision des dimensions

L'usinage des restes améliore la qualité de surface et la précision dimensionnelle en garantissant une finition uniforme du stock.

Où l'usinage de la matière restante s'intègre-t-il dans un flux de travail de parcours d'outil ?

L'usinage de la pièce restante s'intègre dans un flux de travail de parcours d'outil après l'ébauche et la semi-finition, mais avant la passe de finition finale pour une précision, une efficacité et une durée de vie de l'outil plus élevées.

Séquence Ébauche → Semi-finition → Reste → Finition

Le flux de travail de l'usinage des pièces restantes est le suivant :

1. Ébauche : un outil plus grand enlève le matériau en vrac et laisse derrière lui une quantité importante de stock.
2. Semi-finition : un outil plus petit affine la pièce et crée une forme précise et enlève plus de matière.
3. Usinage de restes : le même outil est utilisé pour la semi-finition mais avec des paramètres différents sur les coins et les zones étroites.
4. Finition : une passe finale avec un outil fin pour obtenir la finition de surface requise et des tolérances serrées.

Génération de modèles de stock

Le modèle de stock représente la pièce à différentes étapes d'usinage. Il est essentiel pour l'usinage de la matière restante, car il fournit des informations géométriques permettant d'identifier la matière restante.

Stratégies d'usinage de restes par les systèmes FAO populaires

Certains systèmes FAO couramment utilisés dans l'usinage de la matière restante sont :

Fusion 360 Usinage adaptatif et de repos

Il utilise un nettoyage adaptatif avec usinage de repos pour enlever la matière. Il a un seuil de stock par défaut défini sur le rayon de coupe *0.5.

Mastercam Dynamic Rest

Il utilise la stratégie Dynamic Rest pour le nettoyage des poches 3D afin d'identifier et d'usiner les restes de matière des opérations d'usinage précédentes.

Support de fraisage à cavité Siemens NX

Il utilise une stratégie de fraisage à cavité avec une option « repos » pour éliminer efficacement le stock restant.

Passe-crayon HSMWorks

Il utilise une « stratégie de crayon » et est idéal pour nettoyer les coins et les zones étroites où les outils plus gros ne peuvent pas atteindre.

Tableau de comparaison rapide

Sélection d'outils et paramètres de coupe pour les passes restantes

La sélection des outils pour les passes de repos se concentre sur la minimisation de la déflexion et la maximisation du taux d'enlèvement de matière.

Petites fraises et fraises à sucettes

Les petites fraises sont utilisées pour les détails complexes et fins, avec un diamètre inférieur ou égal à 1 mm. Les fraises Lollipop sont idéales pour le contournage et la création de surfaces lisses dans les zones en contre-dépouille.

Avances et vitesses

Utilisez une vitesse d'avance et une vitesse faibles pour réduire les forces de coupe et éviter la déflexion.

Minimiser la déflexion dans les parois minces

Pour minimiser la déflexion, utilisez un matériau de support pour éviter la déflexion, utilisez de faibles forces de coupe et utilisez la méthode Taguchi pour minimiser la déflexion.

Applications de l'usinage de restes dans diverses industries

L'usinage de restes est utilisé dans de nombreuses industries pour gagner du temps, augmenter l'efficacité et réduire l'usure des outils et les coûts d'exploitation.

Nettoyage de la turbine à 5 axes

Les machines à 5 axes offrent un retrait efficace des matériaux et une précision des pales de la turbine et garantissent des surfaces lisses et des performances optimales.

Noyau de moule à coins serrés

L'usinage de repos peut facilement accéder aux coins étroits et aux géométries complexes avec l'usinage 5 axes et créer des moules de haute qualité avec des détails complexes.

Boîtier électronique en aluminium

L'usinage de repos peut produire des boîtiers en aluminium légers et durables avec des formes et des caractéristiques complexes pour l'électronique moderne.

Usinage de restes sur des projets personnalisés

L'usinage des restes est polyvalent et idéal pour créer des pièces personnalisées uniques et précises, par exemple des tés de fourche de moto, où l'esthétique et les performances sont requises.

Pièges courants et dépannage

Il existe plusieurs pièges courants dans l'usinage de restes qui nécessitent un dépannage.

Matériel manquant

Après l'ajustement de la trajectoire d'outil d'ébauche, il peut arriver que de la matière soit manquante lors de l'usinage de la matière résiduelle. Pour résoudre ce problème, régénérez la trajectoire d'outil d'usinage de la matière résiduelle après chaque modification.

Coquilles Saint-Jacques en filets

Un pas trop important peut entraîner des festons visibles sur le congé. Pour résoudre ce problème, réduisez la valeur du pas dans les paramètres d'usinage.

Bris d'outil dans les coins profonds

Les cônes profonds sont difficiles à usiner et l'outil est sujet à la casse. Pour y remédier, utilisez un jet d'air comprimé ou une méthode d'entrée hélicoïdale (rampe) et retirez progressivement la matière en exerçant moins d'efforts de coupe.

Conclusion

L'usinage de la matière résiduelle identifie les zones de la pièce présentant des reliquats de matière après les opérations d'usinage précédentes. Il génère un nouveau parcours d'outil pour éliminer cette matière et est généralement réalisé avec un outil plus petit que celui utilisé lors de l'ébauche initiale.

FAQ sur l'usinage de la matière restante

Qu'est-ce que l'usinage de repos dans Vcarve Pro ?

Il s'agit d'une fonctionnalité permettant d'éliminer efficacement les matériaux en utilisant plusieurs outils de différentes tailles.

L'usinage de repos est-il utile sur des matériaux tendres comme le plastique ABS ?

Oui, c'est utile, en particulier lorsque des tolérances serrées sont requises ou lorsque la pièce est complexe.