Le flux de travail d'usinage a été conçu pour isoler l'effet de la forme de l'outil et du contrôle du mouvement sur la variation dimensionnelle.et le traitement des échantillons ont suivi une séquence identique pour assurer la reproductibilitéTous les outils de coupe ont été inspectés avant et après chaque lot pour éliminer les interférences d'usure des bords.

Des séries de données brutes ont été produites par des essais d'usinage contrôlés.et accéléromètres à grande vitesse placés à proximité du poste d'outillageLes ensembles de données de tolérance publiés précédemment ont été utilisés comme références comparatives pour les performances des indicateurs de référence.

• Équipement d'usinageCentres de tournage CNC à 5 axes avec broche motorisée

• Outils de coupe:Insert de carbure (0,4 / 0,8 mm de rayon de nez)

• Instruments de mesure:CMM (± 1 μm), profilomètre (résolution 0,01 μm), capteurs de vibration à double axe

• Modèles statistiques:Régression multivariée pour les écarts de tolérance; analyse spectrale des schémas de vibration
  Tous les paramètres, formules et séquences ont été documentés pour permettre une réplication procédurale complète.

Les écarts dimensionnels mesurés ont diminué lorsque le rayon d'insertion est passé de 0,4 mm à 0,8 mm. Le rayon amélioré a réduit la déformation de l'outil, ce qui a conduit à une réduction moyenne de l'écart de 12 μm à 7 μm.Ceci est conforme aux données de référence montrant des réductions similaires dans les alliages de résistance moyenne.

Tableau 1résume l'écart moyen entre les matériaux.

La rugosité de surface Ra s'est améliorée de façon constante lorsque la vitesse de la broche a été stabilisée à ± 15 tr/min. Le profilomètre a enregistré une amélioration de 27% dans les échantillons d'aluminium et une amélioration de 18% dans l'acier doux.Ce schéma s'aligne avec les pics de vibration spectrale qui ont basculé à mesure que la résonance de la pièce diminuait.

Comparativement aux études existantes, les résultats des essais montrent une répartition plus étroite des erreurs de tolérance lorsque la dérive thermique a été compensée toutes les 20 minutes.Les travaux publiés rapportent généralement une plus grande variance pour les cycles d'usinage non compensés, soulignant l'importance du contrôle de la température dans le tournage de petits lots.

La réduction de la déviation dimensionnelle est principalement liée à une diminution des vibrations latérales de l'outil.résultant en un débit de copeaux plus fluide et en une réduction de la contrainte thermiqueLa vitesse constante de la broche réduit encore les changements dynamiques de la force de coupe, favorisant des niveaux de rugosité stables.

L'étude s'est concentrée sur deux matériaux et une seule classe d'inserts en carbure.Ces facteurs pourraient influencer les résultats dans différentes configurations industrielles.

Le procédé reproductible démontre une voie pratique pour les usines visant à améliorer la précision de tournage, en particulier dans les commandes de matériaux mixtes ou les travaux de prototypage de haute précision.Les usines peuvent intégrer la surveillance des vibrations et l'étalonnage thermique dans les flux de travail existants à un coût modéré.

Les essais d'usinage ont montré que l'équilibrage de la géométrie de l'insert avec une vitesse de fuseau contrôlée procure des gains mesurables en matière de stabilité dimensionnelle et de qualité de surface.Une compensation thermique constante renforce la répétabilité de la tolérance dans le tournage de l'aluminium et de l'acier douxLe flux de travail validé offre une référence technique évolutive pour les fabricants de précision et suggère un examen plus approfondi des revêtements d'outils, des stratégies de refroidissement et de l'optimisation multi-matériaux.