Pièces de précision en acier à outils usinées en 5 axes sur mesure
Vue d'ensemble
XCM CNC assure l’usinage CNC 5 axes de l’acier à outils pour la fabrication d'inserts présentant des surfaces spatiales, des alésages inclinés et des éléments de fixation multidirectionnels, notamment des noyaux aux contours complexes, des blocs de formage profilés et des éléments de positionnement profilés pour les gabarits de contrôle. Le modèle 3D est d'abord examiné pour vérifier l'accès des outils, l'orientation de la pièce et les interférences avec les dispositifs de fixation, puis les surfaces usinables et les repères sont définis. Les profils de surface peuvent être vérifiés par mesure sur machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) ou d’un contrôle de profil. La quantité minimale de commande (MOQ) est de 1 pièce, avec des délais de livraison habituels de 10 à 15 jours, en fonction de la complexité, de la quantité, du traitement thermique et des exigences de finition.
Capacités clés
- Matériaux : Acier à outils SKD11, DC53, S136 ; nuance et état à déterminer après examen du plan
- Tolérance : +/-0,003 mm (+/-0,00012 pouces), précision IT5 ou IT6, ajustements arbre/alésage de +/-0,01 mm ; h6/H7 disponible
- Finition de la surface : Surfaces usinées de finition Ra 1,6 µm ; surfaces polies à Ra 0,2 µm lorsque cela est spécifié ; la finition obtenue dépend de la nuance et de la dureté
- GD&T : Planéité : 0,02 mm sur les faces de montage (sur une surface maximale de 1 030 x 1 030 mm) ; perpendicularité : 0,02 mm/1 000 mm entre les faces de référence
- Taille maximale : Dimensions d'usinage sur cinq axes : 800 x 600 x 900 mm ; l'enveloppe réelle de la pièce dépend de la course de la machine, du dispositif de fixation et de l'orientation de la pièce
- Traitement thermique : En fonction de la nuance spécifiée, du dessin et des capacités du fournisseur, définir l'état final et la dureté lors de la commande
- Fil : Filetages intérieurs à partir de M1,4 et filetages extérieurs à partir de M2,0 ; contrôle à l'aide d'un calibre « go/no-go » ; la faisabilité dépend de l'état du matériau et de la profondeur
- Limite de précision : Profil de 0,02 mm sur des contours de forme libre et à 5 axes par rapport au modèle 3D ; l'accessibilité de l'outil, la configuration, le dispositif de fixation et l'état du matériau influent sur l'applicabilité
Contours en acier à outils et accès des outils sur cinq axes
L'usinage 5 axes permet aux outils d'aborder les surfaces des moules en acier à outils sous plusieurs angles, ce qui réduit les zones inaccessibles sur les faces courbes et inclinées. Lorsque plusieurs faces peuvent être usinées en un seul serrage, cela réduit également les erreurs de référence liées aux serrages répétés. La faisabilité dépend du modèle 3D, de la longueur des outils, du dégagement des dispositifs de fixation et de l'orientation de la pièce. La plage dimensionnelle de l'usinage 5 axes est de 800 x 600 x 900 mm, les dimensions réelles de la pièce dépendant également des dispositifs de fixation et de l'orientation du serrage.
Trous obliques dans l'acier à outils et orientation du repère
Les alésages inclinés et les faces de montage multidirectionnelles doivent partager un système de repères avec la surface profilée. L’orientation de l’axe de l’alésage, le jeu d’entrée et les repères de montage influent directement sur la position de la plaquette dans le moule. L'usinage 5 axes permet d'ajuster l'orientation de l'outil afin d'usiner les trous inclinés accessibles à partir du modèle. Les contre-dépouilles peuvent également être usinées, mais nécessitent souvent plusieurs réglages, des outils spéciaux ou de l'électroérosion. Précisez les repères des trous inclinés et les méthodes de contrôle sur le plan.
Plan de finition et de contours trempés en acier à outils
Les différentes nuances et conditions de traitement thermique ont une incidence sur les forces de coupe et les tolérances de finition. Pour les noyaux profilés ou les inserts de formage, il convient tout d’abord de déterminer si la conformité doit être vérifiée avant le traitement thermique ou à l’état fini. Lorsque certaines caractéristiques locales nécessitent une plus grande précision, la rectification selon plan, l’électroérosion (EDM) ou l’électroérosion à fil (EDM à fil) peuvent compléter l’usinage CNC. Les exigences IT5/IT6 nécessitent également une évaluation du processus en fonction des caractéristiques et des plans. Les plans et les certificats de matériaux définissent la dureté finale et l’état du produit.
Contrôle des profils en acier à outils par rapport au modèle CAO
Le profil des surfaces complexes peut atteindre 0,02 mm, sur la base d'un modèle 3D et d'un plan de contrôle établis. En fonction de la géométrie de la surface, il est possible de choisir entre la mesure CMM, la numérisation 3D ou le contrôle de profil afin de respecter les repères de référence et les exigences en matière de rapports. La tolérance de profil est différente de la rugosité de surface. Les exigences en matière de polissage ou de finition miroir doivent être spécifiées séparément.
Spécifications techniques
| Nom du produit | Pièces de précision en acier à outils usinées en 5 axes sur mesure |
|---|---|
| Fabricant | XCM CNC |
| Emplacement de l'usine | Shenzhen, Guangdong, Chine |
| Système de qualité | ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949, GJB9001C |
| Processus d'usinage | Usinage 5 axes CNC ; rectification, électroérosion ou électroérosion à fil, selon les spécifications |
| Matériau | Acier à outils |
| Qualité des matériaux | SKD11 ou DC53 pour les blocs de formage résistants à l'usure ; S136 pour les noyaux polis ; norme et état précis selon le plan |
| Rugosité de surface | Surfaces usinées de finition : Ra 1,6 µm ; surfaces polies : Ra 0,2 µm, le cas échéant |
| Traitement de surface | Tel qu’usiné ; finition ou polissage selon le contour spécifié, après examen du dessin |
| Application | Noyaux de moules profilés, inserts à trous inclinés, blocs de formage, dispositifs de positionnement de jauges de profil et blocs de fixation multi-angles |
| Caractéristiques principales | Contours spatiaux, orientation de l'outil et accès aux trous obliques ; vérification du profil CAD par rapport à l'enveloppe de configuration réelle |
| Exigences critiques en matière de CQ | Vérifier le contour CAD, la position des trous obliques, les repères de montage et les surfaces spécifiées ; définir la méthode d'inspection CMM, par numérisation 3D ou par profilométrie |
| MOQ | 1 pièce |
| Délai d'exécution type | 10-15 jours ouvrables après l'examen du dessin |
| Formats de dessin | STEP, IGS, DWG, PDF, X_T |
| Traitement thermique | En fonction de la nuance spécifiée, du dessin et des capacités du fournisseur, définir l'état final et la dureté lors de la commande |
Applications
Inserts de noyau à contours complexes pour moules d’injection
Un insert de noyau profilé et un insert de noyau à trous inclinés entrent en contact direct avec le plastique fondu pendant le moulage, l'acier à outils constituant un substrat de surface de moule résistant à l'usure et trempable. L'usinage sur cinq axes permet d'ajuster l'orientation de l'outil à partir du modèle 3D afin d'accéder aux surfaces multidirectionnelles et aux éléments inclinés accessibles. Les alésages inclinés servent au montage des inserts ou à des dispositions structurelles. Les passages internes sinueux nécessitent un plan d'usinage établi séparément.
Inserts à profil spatial pour matrices d'estampage et de formage
Un bloc de matrice moulé et un insert de matrice à profil 3D entrent en contact avec le matériau en feuille et lui confèrent des surfaces courbes non rotatives, comprenant souvent des faces inclinées, des faces de dégagement et des éléments de fixation multidirectionnels. La compression et le frottement lors du formage déterminent le choix de la nuance d’acier et du traitement thermique. L’usinage à cinq axes permet de réaliser ces surfaces spatiales lorsque le modèle et l’espace de serrage le permettent. Le rayon de l’outil limite les angles internes ; les angles vifs nécessitent un usinage par électroérosion (EDM) ou une modification de la conception.
Éléments de positionnement profilés et inserts prototypes pour montages de contrôle automobile
Un gabarit de contrôle profilé sert à soutenir ou à positionner les composants de la carrosserie, tandis qu'un insert de formage prototype permet de vérifier la géométrie locale du formage. Les zones de contact courbes comportent souvent des faces de montage inclinées. L'usinage à cinq axes permet de réaliser des courbes et des faces de montage à partir d'un repère commun, ce qui réduit les erreurs de repérage liées aux réglages répétés. Le modèle 3D et le plan définissent le profil et les méthodes d'inspection.
Dispositifs de positionnement multi-angles et cames profilées pour l'automatisation
Un dispositif de positionnement à angles multiples relie des faces de serrage ou d'appui orientées dans différentes directions, tandis qu'une came profilée entraîne un suiveur le long de son profil. Les relations angulaires entre les faces et les profils de contact sont essentielles. L'usinage 5 axes offre un meilleur rapport qualité-prix lorsque la pièce présente des caractéristiques spatiales sur plusieurs faces. Les pièces ne comportant qu'un seul plan ou des caractéristiques de rotation peuvent être usinées en 3 axes ou par tournage.
Pourquoi nous choisir
Systèmes qualité et équipements à cinq axes
L'usine est titulaire des certifications de système qualité ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949 et GJB9001C. Son parc de machines comprend une machine 5 axes DMG 80mono ainsi que des centres d'usinage Mazak, Matsuura et Brother, permettant l'usinage multidirectionnel de pièces profilées en acier à outils.
Coordination des surfaces à cinq axes et des opérations secondaires
La gamme d'usinage en usine s'étend des petits connecteurs aux grandes pièces structurelles. L'usinage de surfaces à cinq axes sur des plaquettes en acier à outils peut être planifié en association avec les opérations nécessaires de rectification, d'électroérosion ou d'électroérosion à fil. Les éléments de précision locaux et les angles internes font l'objet de parcours d'usinage personnalisés, basés sur les plans.
Un équipement adapté aux exigences de précision pour maîtriser les coûts
Les machines sont sélectionnées parmi quatre niveaux d'équipement provenant de Chine continentale, de Taïwan, du Japon, ainsi que d'Europe et des États-Unis, en fonction des exigences de précision des pièces et des opérations. Les surfaces des plaquettes, les repères de montage et les éléments d'accouplement présentent des exigences de précision différentes, ce qui oriente le choix des équipements afin de trouver un équilibre entre la qualité d'usinage et le coût.
Inserts profilés individuels pour la validation de prototypes
La quantité minimale de commande (MOQ) est de 1 pièce, avec une délai de fabrication des prototypes de 3 à 7 jours. Des échantillons de noyaux complexes, de blocs de formage ou de gabarits de contrôle permettent dans un premier temps de vérifier les profils et les relations d'assemblage. La production démarre après validation des échantillons.
Correspondance entre surfaces CAO et plans de contrôle
Le modèle 3D et les plans guident le choix entre la mesure CMM, la numérisation 3D ou le contrôle de profil, les méthodes de réception étant définies pour les alésages obliques, les repères de montage et les surfaces spécifiées. Les rapports CMM sont fournis conformément aux exigences de la commande. Un accord de confidentialité (NDA) peut être signé si nécessaire pour les plans confidentiels.
Questions fréquentes
Quand l’usinage 5 axes est-il utile pour un insert en acier à outils ?
L'usinage à cinq axes convient aux inserts présentant des surfaces courbes, des faces de fixation multidirectionnelles ou des alésages inclinés nécessitant que les outils s'approchent sous différents angles. Les pièces ne comportant que des faces planes, des alésages et des éléments de rotation peuvent généralement être usinées par usinage à trois axes ou par tournage. La pertinence de ces méthodes dépend du modèle 3D, de la longueur de l'outil, de l'espace libre dans le dispositif de serrage et de l'orientation de la pièce.
Est-il possible d'usiner des contre-dépouilles et des alésages inclinés dans de l'acier à outils ?
Les contre-dépouilles et les alésages inclinés peuvent être usinés, mais le parcours d'usinage dépend de l'espace libre d'entrée, de la longueur de l'outil et des obstacles liés au dispositif de fixation. Les contre-dépouilles nécessitent souvent plusieurs serrages, des outils spéciaux ou l'électroérosion. Certaines caractéristiques locales se prêtent mieux à l'électroérosion ou à l'électroérosion à fil. Un modèle 3D complet permet de vérifier individuellement les surfaces accessibles.
Comment faut-il indiquer sur le dessin les contours trempés ou polis ?
Préciser séparément les conditions de dureté finale, les surfaces nécessitant un polissage et le degré de polissage souhaité (miroir, brillant ou mat). Indiquer si la conformité du profil doit être vérifiée avant le traitement thermique, avant le polissage ou à l'état fini. Le polissage enlève une petite quantité de matière et modifie le profil de la surface. Des conditions d'acceptation différentes nécessitent des surépaisseurs et des plans de contrôle adaptés. Les caractéristiques de précision locales peuvent être évaluées pour la rectification ou l’usinage par électroérosion.
Comment compare-t-on un contour complexe au modèle CAO ?
La précision de profilage des surfaces complexes est de 0,02 mm, sur la base d'un modèle 3D et d'un plan d'inspection établis. Il est possible d'utiliser la mesure CMM, la numérisation 3D ou l'inspection de profil. Les repères d'inspection doivent correspondre aux repères de configuration d'usinage pour obtenir des résultats comparables. Le contenu du rapport dépend de la commande.
Est-il possible d'usiner des surfaces de montage et des alésages obliques en un seul serrage ?
L'usinage de plusieurs faces en un seul serrage est possible et permet de réduire les erreurs de référence liées aux serrages répétés. La possibilité d'usiner toutes les faces et tous les alésages obliques en un seul serrage dépend de la taille de la pièce, des obstacles créés par le dispositif de serrage et de la longueur de l'outil. Les faces obstruées nécessitent une réorientation ou un deuxième serrage. Les exigences relatives au modèle et aux faces de serrage permettent de vérifier l'approche de l'outil et les interférences avec le dispositif de serrage.
Combien de temps faut-il pour fabriquer un prototype en acier à outils profilé ?
La réalisation des prototypes prend généralement entre 3 et 7 jours, la production en série débutant après validation des échantillons. Le délai de fabrication d'un lot est généralement de 10 à 15 jours. La complexité des surfaces, la quantité commandée et les opérations telles que le traitement thermique, la rectification ou l'électroérosion ont une incidence sur le calendrier de production effectif.
Quels fichiers CAD et quels plans sont nécessaires pour établir un devis ?
Un modèle 3D complet accompagné de plans 2D cotés constitue la base la plus solide pour établir un devis. Le modèle définit les surfaces et l'accès des outils, tandis que les plans précisent l'état du matériau, les repères des trous obliques, les tolérances de profil et les exigences relatives aux surfaces. Veuillez indiquer les quantités et l'utilisation prévue. Les formats acceptés sont notamment STEP, IGES, STP, DWG et PDF coté. Un accord de confidentialité (NDA) peut être signé si nécessaire pour les informations confidentielles.
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