Services combinés de tournage et de fraisage CNC

Qu’est-ce que l’usinage fraisage-tournage ?

Les services combinés de tournage et de fraisage CNC intègrent essentiellement le tournage et le fraisage CNC dans un même processus de fabrication, et permettent même de réaliser plusieurs opérations d’usinage sur la même machine et dans la même configuration.

Dans la fabrication traditionnelle, de nombreuses pièces doivent d’abord être tournées, puis transférées vers une fraiseuse pour un usinage secondaire. Par exemple :

1. Commencez par usiner le cercle extérieur, le trou intérieur et la face d’extrémité.
2. Fraisez le plan, percez les trous et la rainure.
3. Enfin, une inspection et un traitement de surface sont effectués.

Bien que cette approche soit réalisable, elle entraînera une augmentation :

• Erreurs de serrage multiples
• Temps de connexion du processus
• coûts de manutention manuelle
• Risque lié au délai de livraison
• Fluctuations de la consistance des lots

L’intérêt principal de l’usinage par tournage-fraisage réside dans l’intégration de ces processus disparates afin d’améliorer l’efficacité globale de la production.

1. Le tournage est utilisé pour les structures rotatives, tandis que le fraisage est utilisé pour les structures asymétriques.

La manière la plus simple de comprendre l’usinage par tournage-fraisage est la suivante :

• Tournage : Convient aux structures circulaires, à arbre et à manchon
• Fraisage : Convient aux surfaces planes, aux trous, aux rainures de clavette et aux contours irréguliers.

De nombreuses pièces industrielles réelles possèdent ces deux caractéristiques, de sorte qu’un seul processus est souvent insuffisant.

Par exemple, un composant d’arbre de liaison peut nécessiter :

• Précision dimensionnelle du cercle extérieur
• coaxialité du trou intérieur
• position de la clé latérale
• Trou latéral
• Structure filetée

Cette pièce est idéale pour le fraisage et le tournage dans le cadre de la fabrication de composites.

2. Comment fonctionne une machine de fraisage-tournage ?

Les machines modernes de fraisage et de tournage possèdent généralement les caractéristiques suivantes :

• Rotation de la broche (fonction de rotation)
• Tourelle motorisée (fraisage, perçage)
• Commande de l’axe Y
• Système d’outillage multi-stations
• changeur d’outils automatique
• Contre-broche (usinage à double extrémité)

Cela signifie qu’un seul appareil peut effectuer :

• Tournage extérieur
• Usinage de trous intérieurs
• Traitement de la face d’extrémité
• Fraisage d’un rabot
• Perçage et taraudage
• Usinage de trous excentrés
• Usinage de rainure de clavette
• Usinage de positionnement à multiples facettes

Cela réduit considérablement le modèle traditionnel « moitié fait sur un tour, moitié sur une fraiseuse ».

3. Pourquoi de plus en plus de clients choisissent-ils le traitement composite ?

Du point de vue de l’achat, les clients ne s’intéressent généralement pas à la marque de l’équipement, mais plutôt au résultat :

• Les pièces sont-elles plus précises ?
• Le coût est-il inférieur ?
• Le délai de livraison est-il plus rapide ?
• La chaîne d’approvisionnement est-elle plus simple ?

Les machines de fraisage et de tournage peuvent souvent répondre simultanément aux quatre exigences, d’où la croissance continue de la demande.

Cela est particulièrement évident dans les scénarios suivants :

• Pièces de haute précision
• commandes en petits et moyens lots
• Pièces complexes à fonctionnalités multiples
• Pièces industrielles à haute valeur ajoutée

4. Un cas typique

Par exemple, l’arbre de transmission utilisé dans un certain appareil automatisé nécessite :

• Tolérance sur le diamètre extérieur ±0,02 mm
• Fileté aux deux extrémités
• Plan ouvert au milieu
• Trous de positionnement latéral
• anodisation de surface

Méthode traditionnelle : Usinage au tour → Usinage sur fraiseuse → Calibrage secondaire → Inspection

Méthode composite : La plupart des opérations sont réalisées en une seule opération de serrage.

Le résultat est généralement :

• Précision plus stable
• Cycle plus court
• Le coût unitaire a diminué

5. Capacités de fabrication de composites de Zhuohua Hardware

Nous possédons une vaste expérience dans la réalisation de projets complexes de pièces détachées pour des clients étrangers et disposons des capacités suivantes :

• Capacité de tournage CNC (environ 100 machines)
• Capacité de fraisage CNC (plus de 300 machines)
• Support d’usinage 3 axes/5 axes
• Contrôle de précision ±0,02 mm
• Du prototype à la production de masse
• Prend en charge de nombreux matériaux (50+)

Même si une pièce ne peut pas être réalisée sur une seule machine, nous pouvons obtenir une solution de livraison à haut rendement, proche du fraisage et du tournage, grâce à des processus éprouvés.

Pourquoi les pièces complexes nécessitent-elles un tournage et un fraisage ?

De nombreux clients rencontrent un problème lors de la conception : la pièce n’est ni parfaitement circulaire ni parfaitement plane. Le recours exclusif au tournage ou au fraisage pour de telles pièces donne souvent des résultats insatisfaisants.

La raison en est que les pièces industrielles modernes mettent de plus en plus l’accent sur :

• Intégration multifonctionnelle
• structure compacte
• Haute précision d’assemblage
• Conception légère

Par conséquent, les pièces complexes nécessitent naturellement une combinaison de tournage et de fraisage.

1. Un processus unique ne peut souvent pas réaliser efficacement toutes les fonctionnalités.

Le problème de l’utilisation exclusive du virage

Cela peut être réalisé efficacement :

• Cercle extérieur
• trou intérieur
• Fil
• Axe étagé

Mais pas doué pour :

• Avion
• trous latéraux
• Keyway
• Contour irrégulier

L’inconvénient du fraisage seul est que, bien qu’il permette de créer des contours complexes, il est moins efficace et plus coûteux pour l’usinage de structures cylindriques. Par conséquent, la combinaison des deux procédés constitue une approche de fabrication plus réaliste.

2. Combinaisons structurelles courantes de pièces complexes

De nombreux dessins de clients présentent la combinaison de caractéristiques suivante :

• Diamètre extérieur précis + trous multiples
• Tige filetée + face de clé
• Manchon + Trou horizontal
• Structure cylindrique en coque + fenêtre
• Connecteur + surface de positionnement hexagonale

Le traitement séparé de ces structures augmenterait les erreurs et les coûts.

3. Les pièces d’assemblage de haute précision nécessitent davantage d’assemblage et d’usinage.

Lorsque des pièces doivent s’assembler avec des roulements, des moteurs, des joints d’étanchéité ou d’autres structures, les exigences suivantes sont généralement respectées :

• Coaxialité
• précision de positionnement des trous
• perpendicularité du plan
• Répétabilité

Si l’usinage est répété plusieurs fois en changeant de machine, les erreurs s’accumulent progressivement. C’est pourquoi une combinaison de tournage et de fraisage est plus adaptée aux assemblages complexes.

4. Particulièrement adapté aux projets en petites et moyennes séries

Le volume des commandes de nombreux clients étrangers ne se chiffre pas en centaines de milliers, mais plutôt en :

• 50 échantillons
• 300 unités de production d’essai
• 2 000 ordres stables

Si de tels projets nécessitent des équipements spécialisés ou de multiples procédés, le coût sera en réalité plus élevé.

La combinaison du tournage et du fraisage est plus flexible et peut prendre en compte à la fois :

• vitesse de développement
• Contrôle des coûts
• Possibilité d’augmenter les commandes à l’avenir

5. Les besoins réels du secteur évoluent.

Auparavant, la conception des composants était relativement simple et un seul procédé de fabrication suffisait. Aujourd’hui, de plus en plus de secteurs industriels exigent des composants complexes.

• Pièces d’articulation de robot
• Composants de connectivité médicale
• Composants structurels des véhicules aériens sans pilote (UAV)
• Composants de transmission des équipements automatisés
• Composants métalliques électroniques haut de gamme

Ces produits ont stimulé la croissance de l’usinage combiné tournage-fraisage.

6. Comment Zhuohua Hardware prend-il en charge les projets à composants complexes ?

Nous aidons souvent nos clients à optimiser leurs solutions de fabrication pour des pièces complexes, notamment :

• Déterminez quelles caractéristiques sont adaptées au virage.
• Quelles caractéristiques sont adaptées au fraisage ?
• Est-il possible de réduire le nombre de processus ?
• Peut-on réduire le risque lié à la tolérance ?
• Peut-il réduire les coûts totaux ?

Une fois que le client nous a fourni les plans, nous pouvons formuler des suggestions plus pertinentes d’un point de vue technique, plutôt que de simplement fabriquer selon les plans.

Avantages de la réduction du serrage secondaire

Dans la fabrication de pièces de précision, de nombreux problèmes ne proviennent pas de l’équipement lui-même, mais des serrages répétés.

Dans les procédés de fabrication traditionnels, une pièce peut subir les processus suivants :

1. Premier serrage pour le tournage.
2. Retirez la pièce.
3. Transfert vers la fraiseuse pour repositionnement
4. Le fraisage est effectué lors du deuxième serrage.
5. Si nécessaire, effectuez un troisième serrage pour corriger les détails.

Chaque opération de serrage supplémentaire augmente le risque d’erreur, les coûts en temps et la complexité de la gestion.

Par conséquent, l’un des principaux avantages de l’usinage par tournage-fraisage est de minimiser le bridage secondaire et même de réaliser plusieurs opérations d’usinage en un seul bridage.

1. Améliorer la précision dimensionnelle et positionnelle.

À chaque resserrage d’une pièce, le point de référence doit être réaligné. Même des opérateurs expérimentés peuvent commettre de légers écarts, par exemple :

• Déviation de coaxialité
• Décalage de la position du trou
• Erreur de position planaire
• Erreur de verticalité

L’impact sur les pièces ordinaires est limité, mais sur les pièces de haute précision, il peut entraîner directement une défaillance de l’assemblage.

Une seule opération de serrage peut réduire considérablement ces erreurs cumulatives, ce qui la rend particulièrement adaptée à des exigences telles que :

• Tolérance de ±0,02 mm
• Concentricité élevée
• Ajustement multi-trous
• Haute cohérence d’assemblage

2. Raccourcir le cycle de production

Le bridage secondaire ne se résume pas à « serrer la pièce une seule fois », il comprend en réalité :

• En attente de disponibilité de l’appareil
• Transfert de la pièce
• Repositionnement
• Changement de programme
• Premier article confirmé
• Retest

Ce sont tous des coûts de temps cachés.

La réduction du nombre de configurations permet généralement de réduire le délai de livraison global, ce qui est particulièrement adapté aux situations suivantes :

• Commande d’échantillons urgente
• Production d’essai en petits lots
• Projets avec des délais serrés

C’est également une raison importante pour laquelle de nombreux clients apprécient le traitement composite.

3. Réduire les coûts de main-d’œuvre et de gestion

Le traitement en plusieurs étapes implique la participation d’un plus grand nombre de personnes :

• opérateur de tour
• opérateur de fraiseuse
• Inspecteurs qualité
• coordinateur de production

Plus le nombre de processus impliqués est élevé, plus la chaîne de communication est longue et plus la gestion est difficile.

Réduire le nombre d’opérations de serrage signifie généralement :

• Moins d’intervention humaine
• Probabilité d’erreur plus faible
• Rythme de production plus fluide

Du point de vue des achats, cela est directement lié à la stabilité des fournisseurs.

4. Améliorer la consistance des lots

Le principal problème des commandes en gros n’est pas la rebut d’articles individuels, mais plutôt le fait que le premier lot est acceptable, le deuxième présente des écarts, et le troisième encore des différences. La cause n’est souvent pas une erreur de programmation, mais plutôt des méthodes de serrage incohérentes à chaque fois.

La simplification du processus de fabrication permettra d’améliorer significativement la régularité des lots, ce qui le rendra plus adapté aux projets d’approvisionnement à long terme.

5. Réduire le risque de dommages superficiels

Lorsque des pièces sont serrées de manière répétée, notamment sur des surfaces déjà usinées, les phénomènes suivants peuvent se produire :

• Échancrure
• Égratignures
• Joint de serrage
• Dommages d’apparence

Ce type de problème est très fréquent pour les produits exigeant une grande précision esthétique, tels que les boîtiers en aluminium, les composants médicaux et les pièces anodisées. La réduction du serrage secondaire permet de diminuer les taux de retouche et de rebut.

6. Comment Zhuohua Hardware contrôle-t-il les risques de serrage ?

Dans les projets portant sur des pièces complexes, nous privilégions les méthodes d’évaluation suivantes :

• Est-il possible de réaliser plusieurs opérations en une seule opération de serrage ?
• La méthode de fixation peut-elle être optimisée ?
• Est-il possible de réduire le nombre de transferts machine ?
• Peut-on améliorer la constance des lots ?

En combinant nos capacités de tournage CNC et de fraisage (plus de 300 machines), nous pouvons concevoir des itinéraires de fabrication plus raisonnables en fonction du volume de commandes, de la complexité structurelle et du budget.

Convient à quels secteurs d’activité ?

L’usinage par fraisage et tournage n’est pas un « gadget réservé aux équipements haut de gamme ». Il est parfaitement adapté aux pièces industrielles présentant des structures complexes, des exigences de haute précision et des délais de livraison critiques.

Face à l’accélération de la miniaturisation, de l’intégration et de l’allègement des produits, de plus en plus d’industries commencent à s’appuyer sur une combinaison de tournage et de fraisage pour la fabrication.

1. Équipements automatisés et pièces de robots

Il s’agit de l’un des secteurs connaissant la croissance la plus rapide en termes de demande d’usinage frais-tournage.

Les pièces communes comprennent :

• Arbre de transmission
• Couplage
• Joint de transmission
• Composants structurels conjoints
• manchon de précision

Ces pièces possèdent généralement les caractéristiques suivantes :

• Structure principale cylindrique
• exigences de positionnement des trous
• Structure à rainure ou plane
• Haute précision d’assemblage

Il est idéal pour l’usinage combiné de fraisage et de tournage.

2. Pièces de dispositifs médicaux

Les caractéristiques des composants de l’industrie médicale sont les suivantes :

• Petite taille
• Haute précision
• Exigences élevées en matière de qualité de surface
• Exigences élevées en matière de cohérence des lots

Applications courantes :

• Connecteurs pour instruments chirurgicaux
• arbres de transmission pour équipements médicaux
• Connecteurs de précision en acier inoxydable
• Composants de l’équipement de test

La réduction du nombre d’opérations de serrage est particulièrement importante pour les dispositifs médicaux.

3. Pièces automobiles et pour les énergies nouvelles

L’industrie automobile a besoin d’un grand nombre de pièces métalliques qui peuvent être livrées par lots stables et à haut rendement, par exemple :

• Boîtier du capteur
• Arbre moteur
• pièces du système de direction
• Joint hydraulique
• composants du système de propulsion électrique

Les nouveaux produits énergétiques mettent davantage l’accent sur :

• composants légers en aluminium
• production de masse à haute homogénéité

Le fraisage et le tournage permettent d’équilibrer efficacité et précision.

4. Pièces aérospatiales

Les pièces aérospatiales sont généralement produites en petites quantités, mais sont soumises à des exigences strictes :

• Matériaux à haute résistance
• structures complexes
• Précision stable
• Production traçable

Par exemple:

• connecteurs en alliage de titane
• bagues de précision
• Composants structurels de l’instrument

Ce type de projets dépend fortement de capacités technologiques éprouvées.

5. Équipements industriels et composants de contrôle des fluides

Par exemple:

• connecteur de corps de vanne
• Arbres de type pompe
• connecteur du système de pression
• Joints d’étanchéité des pièces d’accouplement

Ces types de pièces comportent généralement des filetages, des surfaces d’étanchéité et des structures perforées, ce qui les rend adaptées à l’usinage combiné.

6. Composants électroniques grand public et équipements haut de gamme

Notamment les pièces de boîtier en aluminium, telles que :

• Composants structurels de la caméra
• Boîtier de lampe
• Pièces métalliques pour équipements audio
• composants d’équipement de communication

Ces types de produits doivent généralement être à la fois dimensionnellement stables et esthétiquement agréables.

La valeur d’un fournisseur unique

De nombreux projets d’approvisionnement échouent non pas à cause du prix, mais à cause d’une chaîne d’approvisionnement trop fragmentée.

La situation courante est la suivante :

• Trouvez une usine de tournage.
• Trouvez une autre usine de fraisage.
• Traitement de surface sous-traité à un tiers
• Trouvez une quatrième entreprise pour les tests ou l’assemblage.

En apparence, ils semblent « rechercher l’option la moins chère », mais le résultat réel est souvent le suivant :

• Augmentation des coûts de communication
• Le délai de livraison est incontrôlable.
• Les limites de la responsabilité sont floues.
• Se décharger de toute responsabilité sur les problèmes de qualité
• Faible efficacité d’avancement du projet

C’est pourquoi de plus en plus de clients étrangers privilégient les fournisseurs de fabrication intégrés. Du point de vue des achats, gérer un fournisseur de moins est souvent plus avantageux que d’économiser quelques centimes par article.

1. Réduire les coûts de communication et améliorer la rapidité de réponse

Lorsqu’une pièce nécessite un tournage, un fraisage et un traitement de surface, si la chaîne d’approvisionnement est fragmentée, l’approvisionnement doit être communiqué séparément pour chaque pièce.

• Version dessin
• Exigences du processus
• Normes de tolérance
• Calendrier de livraison
• exigences en matière d’emballage
• Délai de livraison

Toute incohérence dans la circulation de l’information, à quelque étape que ce soit, peut entraîner des reprises ou des retards. Un fournisseur unique, doté d’une collaboration interne efficace, peut considérablement réduire les étapes de communication et améliorer la réactivité.

2. Intégration des processus plus fluide

Lorsqu’on collabore avec plusieurs fournisseurs, les problèmes courants incluent :

• Tolérances dimensionnelles inappropriées dans les processus précédents
• Difficultés de serrage lors des processus ultérieurs
• Dimensions hors tolérance après traitement de surface
• Déformation causée par une séquence de traitement incorrecte

Un fournisseur expérimenté offrant un service complet planifiera le processus de manière uniforme dès le début du projet, au lieu que chacun fasse les choses à sa manière.

3. Le délai de livraison est plus facile à maîtriser.

Lorsque les achats sont décentralisés, un retard à une seule étape peut ralentir l’ensemble du projet.

• Une fois le tournage terminé, attendez que le fraisage soit programmé.
• Attendre la fenêtre de traitement de surface après le fraisage.
• Faire la queue à nouveau après mon retour au travail

Un fournisseur unique permet d’unifier la planification, facilitant ainsi la mise en place de livraisons stables. Ceci est crucial pour le développement de nouveaux produits, les projets de production pilote et les commandes de réapprovisionnement urgentes.

4. Responsabilité qualité plus claire

Le plus gros problème lorsqu’une pièce dysfonctionne est :

• L’atelier de tournage a indiqué que l’erreur était due au fraisage.
• L’usine de broyage a indiqué que les dimensions des matériaux entrants étaient incorrectes.
• L’usine de traitement de surface a déclaré que les pièces d’origine étaient défectueuses.

Le service des achats se retrouve souvent à coordonner les opérations, ce qui est très chronophage. Un fournisseur unique prend en charge l’intégralité de la livraison, permettant ainsi une résolution plus directe des problèmes.

5. Le coût total est souvent inférieur, et non supérieur.

Beaucoup de gens pensent à tort que fractionner les achats sera toujours moins cher, mais ce n’est pas forcément vrai.

Les coûts cachés comprennent :

• Transport logistique multiple
• Emballages multiples
• L’heure est à la communication multipartite
• coûts liés aux retards de livraison
• Coût des défauts de qualité
• Gestion des coûts de main-d’œuvre

Après des calculs approfondis, une chaîne d’approvisionnement intégrée est généralement plus rentable.

Les capacités de fabrication intégrées de Zhuohua Hardware

Nous fournissons depuis longtemps à nos clients étrangers un soutien complet, de la conception à la livraison, comprenant :

capacité d’usinage CNC

• Tournage CNC (environ 100 machines)
• Fraisage CNC (plus de 300 machines)
• Support d’usinage 3 axes/5 axes
• Fabrication combinée de tournage et de fraisage

capacité de production

• Prototype prototypage
• Production d’essai en petits lots
• Production à moyenne et grande échelle
• Assistance livraison rapide (en seulement 5 jours ouvrables)

Précision et qualité

• Contrôle de tolérance ±0,02 mm
• Inspection des processus
• Inspection à la sortie
• Des documents de qualité peuvent être fournis projet par projet.

Matériaux et post-traitement

• Plus de 50 matériaux métalliques et plastiques
• anodisation
• sablage
• Polissage
• revêtement en poudre
• Traitements de surface tels que le tréfilage

Zhuohua Hardware propose des études de faisabilité de production, des suggestions d’optimisation des processus, des devis rapides et des solutions de livraison fiables, adaptées à vos plans, quantités, matériaux et exigences de livraison. Pour les clients, l’essentiel n’est pas de trouver l’usine la moins chère, mais un fournisseur capable de garantir des résultats constants.