Qu’est-ce que l’usinage CNC ?

Aperçu du processus d’usinage CNC

L’usinage à commande numérique par ordinateur (CNC de l’anglais Computer Numerical Control) est un processus de fabrication. Donc ce processus implique un logiciel informatique préprogrammé dicte le mouvement des outils et des machines de l’usine. Ce processus est aussi utilisé pour contrôler une gamme de machines complexes. Allant des meuleuses et des tours aux fraises et aux routeurs CNC. Avec l’usinage à commande numérique, une seule série d’instructions accomplis les tâches de découpe tridimensionnelle.

Le processus de commande numérique contraste avec les limites de la commande manuelle. Où des opérateurs sont nécessaires pour guider les commandes des outils d’usinage à l’aide de leviers, de boutons et de roues. Pour le spectateur, un système CNC peut ressembler à un ensemble ordinaire de composants informatiques. Mais les programmes logiciels et les consoles utilisés dans l’usinage CNC le distinguent de toutes les autres formes de calcul.

Si vous souhaitez utiliser la fabrication CNC pour produire divers produits, découvrez comment fonctionnent l’usinage CNC et la programmation CNC. Vous pouvez également vous renseigner sur les principaux types de machines CNC et le type de travail qu’elles peuvent effectuer pour voir si elles peuvent répondre à vos besoins.

Comment fonctionne l’usinage CNC ?

Lorsqu’un système active la CNC, les coupes sont programmées dans le logiciel et dictées aux outils et machines correspondants. Ces derniers exécutent les tâches dimensionnelles comme spécifié, un peu comme un robot.

Dans la programmation CNC, le générateur de code. Au sein du système numérique suppose souvent que les mécanismes sont sans défaut. Malgré la possibilité d’erreurs, qui est plus grande lorsqu’une machine CNC doit couper dans plus d’une direction simultanément. Une série d’entrées connues sous le nom de programme d’usinage décrit le placement d’un outil dans un système de commande numérique.

Sur une machine à commande numérique, on saisis les programmes au moyen de cartes perforées. En revanche, c’est avec des petits claviers que l’ont transmet les programmes des machines à commande numérique. On conserve dans la mémoire d’un ordinateur la programmation de la CNC. Les programmeurs écrivent et modifient le code. Par conséquent, les systèmes CNC offrent une capacité de calcul bien plus étendue. Mieux encore, les systèmes CNC ne sont en aucun cas statiques. Puisque de nouvelles invites peuvent être ajoutées aux programmes préexistants grâce à la révision du code.

Programmation des machines CNC

Dans la fabrication CNC, une commande numérique actionne les machines. Alors un programme logiciel est désigné pour contrôler un objet. Le langage appelé G-code communique avec la CNC. Il contrôle les différents comportements d’une machine correspondante, tels que la vitesse, la vitesse d’avance et la coordination.

Fondamentalement, l’usinage CNC permet de préprogrammer la vitesse et la position des fonctions d’une machine-outil. Elle permet également de les exécuter via un logiciel dans des cycles répétitifs et prévisibles. Tout ça avec une faible implication des opérateurs humains. Dans le processus d’usinage CNC, on conçoit un dessin CAO en 2D ou 3D. Ensuite, ces dessins sont traduit en code informatique. Le système de la CNC exécute le code informatique. Une fois le programme saisi, l’opérateur fait un essai pour s’assurer qu’il n’y a pas d’erreur dans le codage.

Tous les secteurs manufacturiers ont adopté le processus grâce à ces capacités. La fabrication CNC est particulièrement vitale dans les domaines de la production de métal et de plastique. Découvrez ci-dessous les types de systèmes d’usinage utilisés. Ainsi que la manière dont la programmation des machines CNC automatise entièrement la fabrication CNC :

Systèmes d’usinage en boucle ouverte/fermée

Au cours du processus de fabrication CNC, un système en boucle ouverte ou fermée contrôle de la position. Dans le premier cas, le signal circule dans une seule direction entre le contrôleur CNC et le moteur. Dans le cas d’un système à boucle fermée, le contrôleur est capable de recevoir un retour d’information, ce qui permet de corriger les erreurs. Ainsi, un système en boucle fermée peut rectifier les irrégularités de vitesse et de position.

Dans l’usinage à commande numérique, les axes X et Y dirige généralement le mouvement. L’axe des X détermine la position de l’outil. Les moteurs pas à pas ou des servomoteurs positionne et guide l’outil. Ces derniers reproduisent les mouvements exacts déterminés par le code G. Si la force et la vitesse sont minimes, le processus peut être exécuté via un contrôle en boucle ouverte. Pour tout le reste, un contrôle en boucle fermée est nécessaire. Afin de garantir la vitesse, la cohérence et la précision requises pour les applications industrielles. Par exemple le travail des métaux.

L’usinage CNC est entièrement automatisé

Dans les protocoles CNC actuels, la production de pièces est en grande partie préprogrammé via un logiciel automatisée. Un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) définis les dimensions d’une pièce donnée. Ensuite converties en un produit fini réel par un logiciel de fabrication assistée par ordinateur (FAO).

Une pièce donnée peut nécessiter une variété de machines-outils, telles que des forets et des fraises. Afin de répondre à ces besoins, de nombreuses machines actuelles combinent plusieurs fonctions différentes dans une seule cellule.

Une installation peut également se composer de plusieurs machines. Mais aussi d’un ensemble de mains robotisées qui transfèrent les pièces d’une application à l’autre. Mais le même programme contrôle tout. Quelle que soit la configuration, le processus CNC permet une cohérence dans la production de pièces. Qu’il serait autrement difficile, voire impossible, de reproduire manuellement.

Les différents types de machines à commande numérique

Les premières machines à commande numérique remontent aux années 1940. Alors que des moteurs ont été utilisés pour contrôler le mouvement d’outils préexistants. Au fur et à mesure que les technologies ont progressé. Les ordinateurs analogiques ont améliorés les mécanismes. Ensuite finalement par des ordinateurs numériques, ce qui a conduit à l’essor de l’usinage à commande numérique.

La grande majorité des arsenaux de CNC d’aujourd’hui sont entièrement électroniques. Parmi les procédés CNC les plus courants, citons le soudage par ultrasons, le poinçonnage et la découpe au laser. Les machines les plus fréquemment utilisées dans les systèmes CNC sont les suivantes :

Fraises à commande numérique

Les fraiseuses à commande numérique sont capables de fonctionner avec des programmes. En effet des d’instructions à base de chiffres et de lettres composent les programmes. Ces derniers guident les pièces sur diverses distances. Le code G ou un langage unique sont utilisés pour programmer une fraiseuse. Alors développé par une équipe de fabrication. Les fraises de base se composent d’un système à trois axes (X, Y et Z). Cependant bien que la plupart des fraises plus récentes puissent accueillir trois axes supplémentaires.

Tours

Dans les tours, les pièces sont coupées dans une direction circulaire avec des outils indexables. Grâce à la technologie CNC, les coupes effectuées par les tours sont réalisées avec précision et à grande vitesse. Les tours CNC sont utilisés pour produire des conceptions complexes. Conceptions qui ne seraient pas possibles sur des versions manuelles de la machine. Dans l’ensemble, les fonctions de commande des fraises et des tours à commande numérique sont similaires. Comme pour les fraises à commande numérique, les tours peuvent être commandés par un code G ou un code propriétaire unique. Cependant, la plupart des tours à commande numérique sont constitués de deux axes – X et Z.

Les découpeurs plasma

Dans un découpeur au plasma, une torche à plasma coupe le matériau. Ce procédé est avant tout appliqué aux matériaux métalliques, mais il peut également être utilisé sur d’autres surfaces. Afin de produire la vitesse et la chaleur nécessaires pour couper le métal, le plasma est généré par une combinaison de gaz à air comprimé et d’arcs électriques.

Machines à décharge électrique

L’usinage par électroérosion (EDM) – également appelé « matriçage » ou « usinage par étincelles ». C’est un procédé qui permet de donner des formes particulières aux pièces à usiner grâce à des étincelles électriques. Avec l’EDM, des décharges de courant se produisent entre deux électrodes, ce qui enlève des sections d’une pièce donnée.

Lorsque l’espace entre les électrodes se réduit, le champ électrique devient plus intense et donc plus fort que le diélectrique. Cela rend possible le passage d’un courant entre les deux électrodes. Par conséquent, des parties de la pièce sont enlevées par chaque électrode. Les sous-types d’électroérosion sont les suivants :

• L’électroérosion à fil utilise l’érosion par étincelles pour enlever des parties d’un matériau conducteur électronique.
• L’électroérosion par enfonçage utilise une électrode et une pièce trempées dans un fluide diélectrique pour former une pièce.

Dans un processus connu sous le nom de rinçage. Les débris de chaque pièce finie sont emportés par un diélectrique liquide. Procédé qui apparaît une fois que le courant entre les deux électrodes s’est arrêté. Ce qui est censé éliminer toute autre charge électrique.

Découpeurs à jet d’eau

Dans l’usinage CNC, les jets d’eau sont des outils qui coupent des matériaux durs. Par exemple le granit et le métal, avec des applications d’eau à haute pression. Dans certains cas, l’eau est mélangée à du sable ou à une autre substance abrasive puissante. Les entreprises façonnent souvent des pièces de machines d’usine grâce à ce procédé.

Les jets d’eau sont utilisés comme une alternative plus froide. Pour les matériaux qui ne peuvent pas supporter les processus à forte intensité de chaleur des autres machines CNC. En raison de leur nature plus froide, plusieurs secteurs comme l’aérospatiale et l’industrie minière font confiance aux jets d’eau. Où ils les utilisent pour la sculpture et la découpe, entre autres fonctions. Les entreprises utilisent également les découpeurs à jet d’eau pour les applications nécessitant des coupes très complexes dans le matériau. Car l’absence de chaleur empêche toute modification des propriétés intrinsèques du matériau qui pourrait résulter d’une découpe métal sur métal.

Que peut faire d’autre une machine à commande numérique ?

Comme l’ont montré de nombreuses démonstrations vidéo de machines CNC. Les entreprises utilisent des machines CNC pour réaliser des découpes très détaillées. Par exemple dans des pièces métalliques pour des produits de quincaillerie industrielle. Outre les machines susmentionnées, vous pouvez trouver plusieurs autres pièces courantes utilisées dans la fabrication CNC. Afin de produire des produits CNC très détaillés et précis. Parmi les produits les plus courants fabriqués par les machines CNC figurent les pièces aérospatiales en acier, les composants automobiles en métal, les décorations en bois et les pièces de biens de consommation en plastique.

Comme ces produits CNC ont des exigences uniques, les machines CNC utilisent régulièrement d’autres outils et composants. Découvrez quelques-unes des principales pièces de machinerie utilisées dans les systèmes CNC :

• Machines à broder
• Défonceuses à bois
• Perforateurs à tourelle
• Machines à plier le fil
• Découpeuses de mousse
• Découpeuses laser
• Meuleuses cylindriques
• Imprimantes 3D
• Découpeuses de verre

En conclusion

Étant donné que les machines à commande numérique peuvent mettre en œuvre tant d’autres outils et composants. Vous pouvez leur faire confiance pour produire une variété presque illimitée de produits avec rapidité et précision. Par exemple, lorsqu’on réalise des coupes compliquées. Que ce soit à différents niveaux et angles sur une pièce. Cela peut donc se faire en quelques minutes sur une machine CNC.

Tant que le bon code est programmé dans la machine. Les fonctions de la machine exécuteront les étapes telles que dictées par le logiciel. À condition que dès la conception, tout soit codé conformément. Un produit de détail et de valeur technologique devrait émerger une fois le processus terminé.

Passez en revue nos services de machines de précision CNC dès aujourd’hui. Pour voir ce que nous pouvons faire avec vous. Si vous avez des questions ou si vous êtes prêt, n’hésitez pas à nous contacter.