L'usinage CNC est l'une des méthodes de production les plus cruciales pour la production de pièces en métal et en plastique. Les principes fondamentaux de l'usinage CNC sont abordés dans cet article, ainsi que certains de ses avantages et inconvénients.
Qu'est-ce que l'usinage ?
Dans sa définition la plus large, l'usinage fait référence à toute procédure de production qui implique la découpe de matériau dans un bloc solide. Lorsque de la matière est retirée plutôt qu'ajoutée, l'usinage est appelé un processus de fabrication "soustractif". (Les méthodes qui introduisent des matériaux sont appelées processus de "fabrication additive", comme l'impression 3D.)
Du métal, du plastique ou un autre matériau peut être utilisé pendant le processus d'usinage, et les machines et les outils peuvent être dans différentes configurations. Pour retirer de la matière d'un bloc, il existe un certain nombre de techniques, notamment le perçage, le tournage et le fraisage (souvent appelé "pièce à usiner").
Depuis le XIXe siècle, cette définition de l'usinage est en usage. Même si les manières de contrôler les instruments coupants ont beaucoup évolué, elle est toujours d'actualité aujourd'hui.
Qu'est-ce queCNC?
Le mouvement contrôlé de l'outil de coupe est une nécessité pour toutes les opérations d'usinage. Mais la principale distinction entre les technologies modernes plus sophistiquées et les techniques d'usinage conventionnelles est la méthode de contrôle.
Tous les couteaux des débuts de l'usinage étaient en partie actionnés à la main. À l'aide de leviers ou de roues, les machinistes ajustent manuellement leurs moulins et leurs tours pour diriger le bord tranchant de l'outil de coupe vers la zone appropriée de la pièce. Cette méthode d'usinage des matériaux avec une extrême précision par des machinistes qualifiés est encore largement utilisée aujourd'hui. Pour augmenter la précision et la répétabilité, vous pouvez également utiliser des traceurs et des motifs.
Cependant, il existe désormais des alternatives à l'usinage manuel, l'usinage CNC, également connu sous le nom d'usinage à commande numérique par ordinateur, étant le plus important d'entre eux. L'usinage CNC a été développé pour la première fois dans les années 1940 et 1950.
Dans l'usinage CNC, les outils de coupe de la machine sont contrôlés par un ordinateur. Les instructions numériques dirigent la machine vers des coordonnées exactes qui lui permettent de fonctionner de manière indépendante plutôt que d'exiger qu'un machiniste humain déplace l'outil de coupe à divers endroits sur la pièce.
Comment fonctionne le processus d'usinage CNC?
Une conception 3D informatisée du composant est produite à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) avant que la fabrication CNC puisse commencer. Les ingénieurs peuvent produire des représentations visuelles de pièces à l'aide d'un logiciel de CAO. Les formes 3D peuvent être modifiées selon les besoins à l'écran, et le programme effectue occasionnellement des simulations pour déterminer comment des produits bien conçus fonctionneraient dans la pratique.
Une fois qu'une conception CAO est terminée, elle est transformée en "G-code", qui est en fait un ensemble d'instructions pour une machine CNC, utilisant un logiciel de fabrication assistée par ordinateur (FAO). La machine elle-même ne peut pas comprendre les formes tridimensionnelles (3D) de la même manière qu'une personne, mais elle peut comprendre un ensemble d'instructions simples qui, une fois exécutées, aboutiront éventuellement au développement d'une forme 3D.
Le code G donne des instructions sur quand, où et à quelle vitesse les moteurs de la machine doivent fonctionner. Ces moteurs dirigent la machine afin qu'elle puisse enlever le matériau des parties appropriées comme indiqué par le code G. artefact.
Une pièce complète qui correspond à la conception originale créée sur le programme de CAO sera le résultat si toutes les instructions ont été suivies. Le composant peut ensuite être amélioré, utilisé pour sa fonction prévue ou fabriqué à plusieurs reprises.
L'ingénieur crée un composant avec un logiciel de CAO Le code G est utilisé pour transformer la conception. Le code G spécifie l'outil La matière de la pièce est enlevée par l'outil > Le travail est terminé en partie.
Avantages de l'usinage CNC
L'usinage CNC est un procédé de fabrication largement utilisé pour les prototypes et les pièces de production. Cela est dû à plusieurs facteurs, notamment le coût, le temps et l'avantage mécanique spécifique de la pièce usinée.
Pdécision
Parce que les machines CNC suivent les instructions de l'ordinateur, elles sont extrêmement précises, plus précises que même l'ingénieur humain le plus qualifié. La plupart des machines CNC ont une précision d'environ 0.02 mm, ce qui signifie que des pièces complexes peuvent être fabriquées avec des tolérances très strictes.
L'élimination des erreurs est une priorité absolue pour les fabricants, et les machines CNC réduisent considérablement les risques d'erreurs.
Répétabilité
L'un des grands avantages de la fabrication de pièces à partir d'instructions informatiques est que ces instructions peuvent être répétées sans rien changer. Tant que l'équipement lui-même est bien entretenu, une machine CNC peut reproduire les mêmes pièces encore et encore.
C'est beaucoup plus difficile à faire avec des techniques manuelles : même les meilleurs mécaniciens ont du mal à créer une réplique parfaite à chaque fois.
Évolutivité
La répétabilité a également des effets bénéfiques sur l'augmentation de la production. Parce que les opérations d'usinage peuvent être répétées plusieurs fois (et sur plusieurs machines si nécessaire), les entreprises peuvent rapidement transformer un seul prototype en cent mille pièces identiques.
Les fabricants peuvent reproduire indéfiniment des pièces usinées tant que les fichiers numériques restent sécurisés.
Lpeu de coût de main-d'oeuvre
Bien qu'il existe des considérations éthiques pour tout travail automatisé, l'utilisation de machines CNC peut réduire les coûts de production par rapport à l'usinage traditionnel. Une fois le G-code créé et envoyé à la machine, il peut être laissé sans surveillance.
Bien sûr, la réduction de la main-d'œuvre de transformation n'entraîne pas nécessairement un excédent de main-d'œuvre. Au lieu de cela, ces machinistes peuvent choisir de se concentrer sur le fait de donner à la pièce une finition supérieure une fois qu'elle quitte la machine CNC.
Polyvalence
Les machines CNC sont capables de traiter une grande variété de matériaux et peuvent créer une gamme de formes complexes. En tant que tels, ils sont utilisés dans une grande variété de composants différents, des pièces automobiles aux contenants alimentaires.
Eendurance
La plupart des machines CNC peuvent fonctionner 24h/24 et 7j/7 avec une maintenance relativement simple. Tant que les outils de coupe sont entretenus et remplacés si nécessaire, les machines CNC peuvent faire preuve d'une endurance impressionnante, permettant une production rapide à haut volume.
Inconvénients de l'usinage CNC
Bien que l'usinage CNC soit utilisé pour une grande variété d'applications, il ne convient pas à tous les travaux de fabrication. Ses contraintes vont des contraintes géométriques aux facteurs de coût.
Cost
Les machines CNC sont des équipements beaucoup plus chers que les machines manuelles, et cela se reflète dans le prix des pièces usinées CNC. Cependant, à mesure que la CNC se généralisera, cette différence de prix deviendra plus petite.
Le facteur coût dépend aussi largement du volume. Pour les pièces uniques, l'impression 3D peut être une alternative moins chère à l'usinage CNC ; pour des centaines de milliers de pièces, un processus de fabrication à grande échelle comme le moulage par injection peut être plus rentable.
Avez-vous des questions précises sur leCNC Services d'usinage? Contactez Yogi !Nos ingénieurs commerciaux travailleront avec vous du début à la fin pour s'assurer que votre projet est réalisé selon vos exigences.
Aussi,Yogieest un fabricant professionnel pourÉquipement de minage, Machines-outils à commande numérique, etPièces de machinesdepuis plus de 20 ans.
