TECHNOLOGIE DE FABRICATION DE PONT POUR MACHINE CNC
Ivan Sigurnjak, Radojka Marković, Dejan Marić, Antun Stoić, Josip Cumin, Miroslav Duspara, Ivan Samardžić, Branko Grizelj
Université JJ Strossmayer d'Osijek, Faculté de génie mécanique de Slavonski Brod
Mots clés : Technologie, pont, machine CNC, laser, découpeusem>
Abstrait/fort>
Le document décrit le but et le principe de fonctionnement de la machine, les caractéristiques et exigences techniques, les technologies de fabrication utilisées, les estimations de coûts et la documentation nécessaire.
Pour la production, il est nécessaire de fournir la documentation technique nécessaire, de choisir le matériau et de bien connaître toutes les technologies utilisées, afin que la production des pièces soit la plus favorable possible, avec les exigences et les tolérances atteintes.
Outre les technologies standards telles que le sciage, le meulage, le soudage, le sablage, la protection des surfaces, de nouvelles technologies de production ont également été utilisées, telles que le fraisage, le perçage et le fraisage sur des machines à commande numérique et la découpe au jet d'eau.
Toutes les technologies sont couvertes, de la découpe et de la préparation des matériaux jusqu'à l'assemblage des produits.
p>1. INTRODUCTION
Le pont fabriqué est destiné à une machine de découpe laser CNC. Il peut également être utilisé pour d’autres méthodes de découpe, telles que la découpe à l’eau, au gaz et au plasma. Il est nécessaire d'obtenir une précision de positionnement élevée grâce à une coupe très fine, d'environ 0,3 mm d'épaisseur. Le pont doit également avoir une grande rigidité en raison des vitesses élevéeset des mouvements allant jusqu'à 80 m/min (Figure 1.1).
Fig. 1 Pont de découpe laser CNC/p>
Les découpeuses laser se caractérisent par des performances élevées, une bonne qualité des surfaces de coupe et une vitesse de coupe. Presque tous les métaux peuvent être découpés avec ce procédé. Les dimensions extérieures de la machine sont de 3 700 x 2 000 mm et les dimensions de la table de travail sont de 2 575 x 1 300 mm, ce qui est suffisant pour travailler avec des tôles de dimensions standards 1 250 x 2 500 mm. Les épaisseurs de coupe maximales possibles sont de 10 mm pour les aciers « noirs » et de 6 mm pour les aciers inoxydables. La machine peut couper des tubes de profils ronds, carrés et rectangulaires, d'un diamètre maximum de 100 mm pour les sections rondes et de 100x100 mm pour les sections carrées. La vitesse la plus élevée pouvant être atteinte sur la machine est de 80 m/min, tandis que la vitesse de coupe maximale de la machine est de 20 m/min pour des tôles d'une épaisseur de 1 mm.
Précision et la répétabilité de positionnement de la tête de coupe est de 0,08 mm. Le plus grand défi lors de la fabrication de machines telles qu'une découpeuse laser consiste précisément à atteindre une précision élevée avec des vitesses de coupe élevées, ce qui affecte considérablement le coût de fabrication des pièces individuelles.
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2. CRÉATION DE DOCUMENTATION TECHNIQUE POUR MACHINE CNC/fort>
Les modèles et la documentation technique ont été créés dans le programme informatique Solidworks (Figure 3.1, Figure 3.2). Des modèles 3D d’objets de formes diverses sont facilement créés. Il est facile d'obtenir des dessins 2D à partir du modèle créé avec toutes les données nécessaires à la création. C'est aussi ztravail grandement facilité lors de la création de programmes de traitement sur des machines CNC. Dans ce cas également, un modèle informatique a été utilisé pour créer des programmes et du g-code pour l'usinage avec plusieurs outils sur un centre d'usinage (Figure 3.3). C'est une caractéristique de la préparation moderne qui facilite grandement le travail, réduit les risques d'erreurs, affecte l'économie et la compétitivité sur le marché. La documentation technique ainsi créée est facile à sauvegarder, et peut être utilisée et modifiée en cas de création ultérieure de tel ou d'un assemblage similaire.
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Figure 2 Modèle 3D Solidworks du pont
Figure 3 Découpeuses laser 3D Solidworks/p>
3. SOUDAGE MAG
Le soudage à l'arc électrique avec une électrode métallique fusible dans une atmosphère de gaz protecteur fait partie des procédés de soudage par fusion. Le procédé de soudage MAG (metal active gas) s'effectue dans une atmosphère protectrice de gaz actif CO2 ou d'un mélange avec une proportion prédominante de CO2. En pratique, le procédé Mag est souvent appelé procédé CO2. Des gaz de protection doivent être utilisés pour protéger l’arc électrique et le matériau en fusion de l’atmosphère environnante. La formation d'un arc électrique se produit entre l'électrode, reliée en grande partie au pôle + de la source de courant continu, et le matériau de base. Pour un entretien stableil n'est pas possible d'utiliser du courant alternatif dans le port en raison de la faible ionisation. [1]
La chaleur générée dans l'arc électrique entraîne la fusion du matériau de base et supplémentaire. Le fil a la fonction d’électrode et de matériau supplémentaire. Ce procédé est souvent utilisé comme procédé automatique, semi-automatique ou robotisé. Dans le processus robotique, le soudeur surveille uniquement le fonctionnement de la machine, tandis que les paramètres sont définis au préalable. Dans les procédures semi-automatiques, l'ajout de fil est mécanisé, tandis que le soudage est effectué manuellement. Les procédures automatiques sont gérées mécaniquement, mais sans recours à des robots.
Dans l’industrie métallurgique, les procédés semi-automatiques sont le plus souvent utilisés en raison de leur simplicité et de leur flexibilité. La seule différence entre les procédés MIG et MAG réside dans l'utilisation d'atmosphères protectrices différentes.[1]
Associationou l'électricité doit être connectée au réseau électrique à partir duquel elle reçoit de l'énergie. Le courant de soudage est fourni depuis la source par des conducteurs dont l'un est connecté à la pièce à usiner et l'autre au pistolet de soudage via l'unité de distribution de commande. À travers le conducteur de contact situé dans le pistolet, le courant électrique passe à travers le fil de soudage, qui se déroule automatiquement à une vitesse uniforme au moyen d'un moteur électrique et s'ajoute à l'arc électrique à travers le pistolet. Le gaz de protection de la bouteille arrive sur le site de soudage par la buse du pistolet. Il passe également par l'unité de commande de la machine (Figure 4.3). Du gaz protecteur est soufflé dans l’atmosphère du port par une buse. Le fil de contact est un consommable dans ce processus de soudage. Sonet le rôle est de conduire le courant vers le fil et de le guider. La buse sert à diriger le gaz de protection vers l’arc et constitue également l’une des pièces consommables. En raison de changements fréquents, ils sont faciles à modifier. Les pistolets de soudage peuvent être refroidis par eau ou par air, en fonction de la quantité de chaleur générée pendant le fonctionnement. [1]
PrAvant de commencer le soudage, il est nécessaire d'ajuster l'alimentation en gaz et les paramètres de soudage. En soudage semi-automatique, le pistolet est amené à la pièce à travailler, à l'endroit où commence le soudage, et en appuyant sur le bouton du pistolet, l'établissement de l'arc électrique, l'ajout de fil et de gaz de protection sont déclenchés. Le gaz est ajouté en ouvrant l'électrovanne, et cela se produit avant que le fil ne sorte du fil de contact. Un arc électrique s'établit en fermant le circuit lorsque le fil touche la pièce. Ensuite, le pistolet est déplacé selon une technique de soudage spécifique, dans la direction souhaitée.
Soudure rapideLa production dépend de nombreuses conditions, principalement de l'épaisseur et du type de matériau de base et supplémentaire. La formation d'un arc électrique provoque la fusion et le mélange du matériau de base et du matériau supplémentaire, ils sont joints et un joint soudé se forme par solidification. [1]
Figure 4 Représentation schématique du dispositif (a) et du procédé de soudage MIG/MAG (b) [1]/p>
Les sources de courant sont constamment améliorées afin de pouvoir ajuster les paramètres le mieux et le plus précisément possibletrois soudures. Les sources de courant peuvent être des transistors et des thyristors. Les transistors sont technologiquement plus avancés en raison d’une régulation plus simple des paramètres. Sur la plupart des nouveaux appareils, il est possible de déterminer automatiquement d'autres paramètres, sur la base d'un paramètre connu. [1]
