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2026.04.02
Actualités de l'industrie
Un machine de tournage et de fraisage à grande vitesse est l’un des investissements les plus productifs qu’une usine de fabrication puisse faire — combinant plusieurs opérations d'usinage en une seule configuration, réduisant ainsi les temps de cycle jusqu'à 60% , et en fournissant des états de surface et des tolérances dimensionnelles que les lignes de traitement séparées conventionnelles ne peuvent pas égaler. Si votre activité exige des tolérances plus strictes, un débit plus rapide et un coût par pièce inférieur sur des composants complexes, un Machine de tournage et de fraisage de précision à grande vitesse répond directement aux trois exigences simultanément.
Qu'est-ce qu'une machine de tournage et de fraisage à grande vitesse
Une machine de tournage et de fraisage – également appelée centre de tournage-fraisage ou centre de fraisage-tournage – intègre la capacité de coupe rotative d'un tour CNC avec la capacité de fraisage multi-axes d'un centre d'usinage dans une seule plate-forme. La pièce à usiner peut être tournée, fraisée, percée, taraudée et profilée sans jamais quitter la machine ni nécessiter un nouveau montage entre les opérations.
Moderne Machines de tournage et de fraisage de broches électriques à grande vitesse Élevez encore ce concept en remplaçant les systèmes de broches entraînés par courroie par des broches électriques à entraînement direct capables d'atteindre des vitesses allant de 6 000 tr/min à plus de 20 000 tr/min . Cela permet d'obtenir des taux d'enlèvement de métal plus rapides, une qualité de surface supérieure et un temps de préchauffage de broche considérablement réduit par rapport aux conceptions de broche conventionnelles.
Unrchitecture de base d'un centre de tournage-fraisage
- Broche principale : Broche de tournage à couple élevé, généralement sur axe C, capable d'effectuer un positionnement angulaire
- Broche de fraisage / tourelle : Outillage motorisé pour les opérations de fraisage, de perçage et de contournage
- Capacité de l'axe Y : Fraisage et perçage décentrés sans repositionnement de la pièce
- Axe B (variantes 5 axes) : Tête de fraisage inclinable pour les caractéristiques angulaires et les contre-dépouilles complexes
- Contre-broche (modèles bi-broches) : Miroir de la broche principale pour un usinage simultané ou séquentiel de l'arrière
Le cas de fabrication des machines de tournage et de fraisage de précision à grande vitesse
Réduction spectaculaire du temps de configuration et des travaux en cours
L'usinage traditionnel d'un composant d'arbre complexe peut nécessiter trois opérations distinctes : le tournage d'ébauche, le tournage de finition et le fraisage de méplats, de rainures de clavette ou de trous transversaux. Chaque opération implique une configuration de machine, un montage et un temps d'attente distincts. Sur une machine de tournage et de fraisage de précision à grande vitesse, les trois opérations s'effectuent en un temps record. serrage simple . Dans les cas de production documentés, cette consolidation réduit le délai de livraison total des pièces de 3 à 5 jours jusqu'à 4 à 8 heures pour les composants de complexité moyenne.
Précision de positionnement supérieure grâce à un usinage à configuration unique
Chaque fois qu'une pièce est resserrée entre les opérations, une erreur de position est introduite. Même les montages de précision accumulent des erreurs de 5 à 25 microns par re-serrage. En complétant toutes les fonctionnalités en une seule configuration, un centre de tournage-fraisage élimine entièrement les erreurs de position inter-opérations. Ceci est essentiel pour les composants où la concentricité entre les diamètres tournés et les éléments fraisés doit être maintenue dans les limites. ±3 à ±5 microns , tels que les tiroirs de valves hydrauliques, les implants médicaux et les composants du système de carburant aérospatial.
Utilisation accrue des broches grâce à la technologie des broches électriques
Le Machine de tournage et de fraisage de broche électrique à grande vitesse utilise une broche motorisée dont le rotor du moteur est construit directement sur l'arbre de la broche, éliminant ainsi les pertes de transmission par courroie et par engrenage. Cela se traduit par Délivrance d’une puissance de coupe efficace de 15 à 25 % supérieure à l'outil, une accélération plus rapide jusqu'au régime cible (généralement moins de 1,5 secondes jusqu'à la pleine vitesse) et des vibrations plus faibles à des vitesses élevées - améliorant directement les valeurs Ra de l'état de surface pour 0,4 à 0,8 microns sur les coupes de finition.
Tourneur et fraiseuse à double broche : doublez le rendement par empreinte
A Machine de tournage et de fraisage à double broche ajoute une deuxième broche entièrement fonctionnelle – la broche secondaire – qui fait face à la broche principale sur le même banc de machine. Cette configuration permet deux stratégies de production critiques que les machines monobroches ne peuvent pas reproduire.
Usinage complet de pièces (fait en un)
Le main spindle machines the front of the part. The sub-spindle then picks up the part automatically — without operator intervention — and machines the back face and any remaining features. The result is a pièce entièrement terminée en un seul cycle de machine . Pour les composants à grand volume tels que les connecteurs, les raccords et les arbres de précision, cela élimine entièrement le tour de deuxième opération, réduisant ainsi les coûts de main-d'œuvre et les besoins en espace au sol de 30 à 50% par partie de famille.
Usinage simultané pour un débit maximal
Dans un Machine de tournage et de fraisage à double broche configurées pour une coupe simultanée, les deux broches usinent simultanément différentes pièces ou différentes caractéristiques de la même pièce. Temps de cycle pour un composant qui prenait auparavant 90 secondes sur une machine monobroche peut être réduite à 50 à 55 secondes avec fonctionnement synchronisé à deux broches — une augmentation du débit d'environ 60% sans espace au sol supplémentaire ni opérateurs requis.
Comparaison des temps de cycle : tour-fraisoir monobroche ou bibroche (secondes par pièce)
années 90 Monobroche
52s Double broche
38s Double broche
Simultané
Simultané
Figure 1 : Illustration de la réduction du temps de cycle pour un composant d'arbre de complexité moyenne dans toutes les configurations d'usinage
Tournage et fraisage à grande vitesse par rapport à l'usinage conventionnel : indicateurs clés
| Métrique | Processus séparé conventionnel | Centre de tournage-fraisage à grande vitesse |
|---|---|---|
| Nombre de configurations par pièce | 3 – 5 | 1 |
| Erreur de position inter-opérations | 5 – 25 µm par re-clamp | Éliminé |
| Délai total (complexité moyenne) | 3 à 5 jours | 4 à 8 heures |
| Finition de surface Ra (passe de finition) | 1,6 – 3,2 µm | 0,4 – 0,8 µm |
| Machines nécessaires par famille de pièces | 2 – 4 | 1 |
| Points de contact de l'opérateur par pièce | Élevé (transferts multiples) | Minime (chargement/déchargement uniquement) |
| Taux d'utilisation de la broche | 45 – 60 % | 70 – 85 % |
Industries et composants qui en profitent le plus
Les tours et fraiseuses à grande vitesse sont particulièrement utiles pour les industries qui exigent des géométries complexes, des tolérances serrées et une production à haut volume et à mélange élevé. Les secteurs suivants représentent les domaines d’application à plus forte valeur :
| Industrie | Composants typiques | Capacité de la machine clé requise |
|---|---|---|
| Unerospace | Axes de train d'atterrissage, arbres de turbine, collecteurs hydrauliques | Capacité 5 axes, haute précision, titane/Inconel |
| Dispositifs médicaux | Vis à os, tiges d'implants, poignées d'outils chirurgicaux | Tolérance submicronique, finition de surface élevée, petit diamètre |
| Unutomotive | Arbres à cames, boîtiers de joints homocinétiques, corps d'injecteurs de carburant | Double broche, volume élevé, temps de cycle court |
| Pétrole et Gaz | Tiroirs de vannes, corps de connecteurs, raccords de contrôle de débit | Grand diamètre, trou profond, acier inoxydable/duplex |
| Electronique / Instruments de précision | Montures optiques, boîtiers de capteurs, broches de précision | Broche électrique haute vitesse, finition soignée, aluminium/laiton |
Spécifications critiques à évaluer lors de la sélection d'un centre de tournage-fraisage
Lors de la spécification d'une machine de tournage et de fraisage de précision à grande vitesse ou d'une machine de tournage et de fraisage à joint double broche, les paramètres suivants ont le plus grand impact sur les performances de production réelles :
- Plage de vitesse de broche principale : Un range of 50 to 6,000 RPM covers turning of most materials; 6,000 to 15,000 RPM or higher is needed for high-speed finishing and small-diameter work.
- Vitesse de la broche de fraisage (outil motorisé) : Minimum 6 000 tr/min pour le fraisage général ; 12 000 à 20 000 tr/min pour les configurations de broches électriques à grande vitesse sur de petites fonctionnalités.
- Déplacement sur l'axe Y : Généralement ±50 mm à ±80 mm ; essentiel pour le fraisage décentré et les fonctions excentriques.
- Précision du positionnement : ±0,003 mm ou mieux pour les travaux de précision généraux ; ±0,001 mm pour les applications de haute précision.
- Contre-broche (modèles bi-broches) : Doit correspondre aux valeurs nominales de couple et de vitesse de la broche principale pour éviter de devenir un goulot d'étranglement de production lors des opérations en aval.
- Système de gestion des puces : L'usinage à grande vitesse génère des volumes de copeaux 2 à 4 fois supérieurs aux vitesses de coupe conventionnelles — une capacité adéquate du convoyeur de copeaux est essentielle pour un fonctionnement sans surveillance.
- Contrôleur CNC : Recherchez une capacité d'anticipation à grande vitesse (minimum 200 à 500 blocs) pour des trajectoires de surface fluides sur 5 axes et un fonctionnement simultané sur plusieurs axes.
Finition de surface (Ra µm) en fonction de la vitesse de broche — Tourneur à broche électrique à grande vitesse
Figure 2 : Amélioration de l'état de surface avec l'augmentation de la vitesse de broche électrique lors des passes de tournage de finition en alliage d'aluminium
À propos de Ningbo Hongjia CNC Technology Co., Ltd.
Ningbo Hongjia CNC Technology Co., Ltd. a débuté en 2006 et a été officiellement créée en 2018. Située dans le nouveau district de Qianwan, dans la ville de Ningbo, province du Zhejiang — dans l'aile sud de la zone économique du delta du fleuve Yangtze en Chine — Hongjia CNC est une entreprise spécialisée dans la recherche, le développement, la production et la vente de Équipement de découpe de métal CNC .
En tant que Chine Machine de tournage et de fraisage à double broche manufacturer et en gros Machine de tournage et de fraisage de broche électrique à grande vitesse société, Hongjia CNC combine une forte capacité technique avec une riche expérience industrielle. L'entreprise s'engage à fournir à ses clients des solutions CNC avancées qui répondent aux besoins d'industries allant de l'automobile et de l'aérospatiale aux dispositifs médicaux et à l'électronique de précision.
En mettant l'accent sur l'innovation technique et les exigences spécifiques des clients, Hongjia CNC propose des solutions de tournage-fraisage qui répondent aux véritables défis de production de la fabrication moderne - de la réduction du temps de cycle et de l'amélioration de la tolérance à l'optimisation de l'espace au sol et à l'intégration de l'automatisation.
