Qu'est-ce que l'usinage CNC et quels sont les avantages du centre d'usinage CNC

Qu'est-ce que l'usinage CNC et quels sont les avantages du centre d'usinage CNC?

Carte du produit de traitement CNC

L'usinage CNC est l'un des processus de fabrication les plus importants pour fabriquer des composants métalliques et plastiques.

Dans le sens le plus lâche, l'usinage est tout processus de fabrication dans lequel le matériau est coupé d'un bloc solide. L'usinage est connu comme un processus de fabrication "soustractif" car le matériau est supprimé plutôt que l'introduction. (Les processus qui introduisent des matériaux, tels que l'impression 3D, sont appelés processus de «fabrication additive».)

Le matériau utilisé dans le processus d'usinage peut être du métal, du plastique ou autre chose, et l'équipement et les couteaux peuvent prendre diverses formes. Le forage, le tournant et le fraisage ne sont que quelques-unes des méthodes utilisées pour éliminer le matériel d'un bloc (communément appelé "pièce de travail").

Tous les processus d'usinage impliquent le mouvement contrôlé des outils de coupe. Cependant, la plus grande différence entre la technologie de traitement traditionnelle et la technologie plus avancée d'aujourd'hui est le moyen de contrôle.

Au début de l'usinage, tous les couteaux ont été contrôlés dans une certaine mesure à la main. Les machinistes ajustent manuellement leurs usines et leurs tours, en utilisant des leviers ou des roues pour pointer les bords tranchants des outils de coupe à la partie appropriée de la pièce. Il s'agit toujours d'une technique courante, et les machinistes professionnelles peuvent machine à la machine à haute précision. Des traceurs et des modèles sont également disponibles pour améliorer la précision et la répétabilité.

Cependant, il existe désormais des alternatives à l'usinage manuel, dont le plus important est l'usinage CNC, ou le contrôle numérique informatique, qui a été introduit dans les années 40 et 1950.

L'usinage CNC implique l'utilisation d'un ordinateur pour guider les outils de coupe d'une machine. Plutôt que de compter sur un machiniste humain pour déplacer l'outil de coupe vers différentes parties de la pièce, les instructions numériques guident la machine à des coordonnées précises qui lui permettent de fonctionner sans assistance.

Le processus d'usinage CNC commence par une conception 3D numérique de la pièce, qui est créée à l'aide du logiciel de conception (CAD) assistée par ordinateur. Le logiciel CAD permet aux ingénieurs de créer des rendus visuels de pièces: les formes 3D peuvent être ajustées à l'écran au besoin, et le logiciel peut parfois exécuter des simulations pour prédire comment une conception fonctionnera dans le monde réel.

Une fois la conception CAO terminée, le logiciel de fabrication assistée par ordinateur (CAM) est utilisé pour le convertir en quelque chose appelé "G-Code", qui est essentiellement une série d'instructions pour une machine CNC. Une machine centrale d'usinage CNC en elle-même ne peut pas comprendre les formes 3D comme un humain, mais elle peut comprendre une série d'instructions simples qui, une fois suivies, entraîneront finalement la création d'une forme 3D.

Le code G contient des informations telles que quand et où les moteurs de la machine doivent se déplacer, à quelle vitesse ils devraient fonctionner, et plus. Ces moteurs guident la machine comme indiqué par le code G afin qu'il puisse supprimer le matériau de la partie appropriée.

Après avoir suivi toutes les instructions, le résultat sera une partie complète qui correspond à la conception originale faite sur le logiciel CAO. L'usinage CNC peut ensuite utiliser la pièce à ses fins finales, un raffinement supplémentaire ou une reproduction répétée.

L'ingénieur conçoit la pièce à l'aide du logiciel CAD La conception est convertie en code G Le code G instruit l'outil l'outil supprime le matériau de la pièce de travail. La pièce devient la pièce finie

L'usinage CNC est un processus de fabrication largement utilisé pour les prototypes et les pièces de production. Cela est grâce à plusieurs facteurs, notamment le coût, le temps et les avantages mécaniques spécifiques de l'usinage de la pièce.

Parce que les machines CNC suivent les instructions de l'ordinateur, elles sont extrêmement précises précises que même l'ingénieur humain le plus qualifié. La plupart des machines CNC sont précises à environ 0,02 mm, ce qui signifie que les pièces complexes peuvent être fabriquées avec des tolérances très serrées.

L'une des grandes choses de fabriquer des pièces à partir d'instructions informatiques est que ces instructions peuvent être exécutées encore et encore sans rien changer. Les machines CNC peuvent reproduire les mêmes pièces encore et encore tant que l'équipement lui-même est bien entretenu.

C'est beaucoup plus difficile à faire avec les techniques manuelles: il est difficile pour le meilleur machiniste de créer une réplique parfaite à chaque fois.

La répétabilité a également des effets bénéfiques sur la mise à l'échelle de la production. Étant donné que les opérations d'usinage peuvent être répétées plusieurs fois (sur plusieurs machines si nécessaire), l'entreprise peut rapidement transformer un seul prototype en 100 000 pièces identiques.

Bien que toute l'automatisation ait des considérations éthiques, l'utilisation des machines CNC peut réduire les coûts de production par rapport à l'usinage traditionnel. Une fois le code G créé et envoyé à la machine, il peut être laissé sans surveillance.

Bien sûr, la réduction de la main-d'œuvre de traitement ne mène pas nécessairement à un excès 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 que la pièce quitte la machine CNC.

Les machines CNC sont capables de gérer une variété de matériaux et peuvent créer une gamme de formes complexes. Par conséquent, ils sont utilisés dans divers

La plupart des machines-outils CNC peuvent fonctionner 24 heures sur 24 et la maintenance est relativement simple. Tant que les outils de coupe sont maintenus et remplacés si nécessaire, les machines CNC peuvent présenter une endurance impressionnante, ce qui permet une production de masse rapide.

Bien que l'usinage CNC soit utilisé dans une grande variété d'applications, il ne convient pas à tous les travaux de fabrication. Ses limites vont des contraintes géométriques aux considérations de coûts.

Une machine CNC est un équipement beaucoup plus cher qu'une machine manuelle, et cela se reflète dans le prix des pièces usinées CNC. Cependant, à mesure que les CNC deviennent plus répandus, cette différence de prix deviendra plus petite.

Le facteur de coût dépend également en grande partie de la quantité. Pour les pièces ponctuelles, 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.