Les facteurs déterminants de la précision en usinage mécanique
L'usinage de précision designe les opérations qui visent des tolerances dimensionnelles inferieures a IT6 et des états de surface Ra inférieurs a 0,8 micrometre, la ou l'usinage courant s'arrete a IT7-IT8. La précision finale d'une pièce usinée depend d'une chaîne de causes : la rigidité de la machine (deflexion sous les efforts de coupe), la précision du CN (résolution et compensation des erreurs geometriques), l'usure de l'outil (derive progressive de la cote en cours de production) et la dilatation thermique de la pièce et de la broche pendant l'usinage. Un centre d'usinage 5 axes destiné a l'usinage de précision est équipe d'une compensation thermique active qui corrige en temps réel la position des axes en fonction des températures mesurées par des sondes interne.
Les outils carbure monobloc a geometrie positive sont privilégiés pour les opérations de finition en usinage de précision. Une fraise carbure de diametre 10 mm a 4 tailles avec traitement AlTiN usine l'acier 42CrMo4 (HB 300) a Vc = 180 m/min et fz = 0,04 mm/dent en passe de finition de 0,1 mm de profondeur et 0,5 mm en largeur. Ces parametres conservatifs produisent Ra = 0,4 micrometre avec une durée de vie outil previsible. Le contrôle en cours d'usinage par palpeur de mesure intégré a la broche mesure les cotes critiques après chaque opération et applique les corrections d'offset sans intervention de l'operateur, ce qui garantit la derive de cote inférieure a 3 micrometres sur une série.
Les domaines d'application de l'usinage de précision sont nombreux :
- Outillage et moules d'injection : empreintes IT5, Ra < 0,2 µm après polissage manuel
- Composants hydrauliques : tiroirs, distributeurs et blocs hydrauliques avec jeux de 5 a 15 micrometres
- Pièces aeronautiques en titane TA6V : geometries complexes 5 axes, tolerances de position < 0,05 mm
- Implants médicaux en inox 316L et titane : finis de surface Ra < 0,1 µm pour la biocompatibilite
