Parmi tous les choix offerts par la fabrication moderne, l'usinage CNC apparaît comme l'une des meilleures solutions pour répondre à des besoins de conception complexes. La fabrication industrielle moderne s'appuie sur la technologie CNC parce qu'elle offre à la fois un fonctionnement rapide et des résultats précis grâce à des systèmes fiables. Le système de contrôle automatisé des outils par le biais de la programmation logicielle constitue le principal avantage de la solution de commande numérique par ordinateur, car il permet de produire des pièces finement ajustées d'une précision exceptionnelle.

Une évaluation complète de l'usinage à commande numérique par ordinateur (CNC) contient toutes les informations nécessaires. Cet article a pour but de répondre aux besoins des experts, qu'ils soient débutants ou avancés. Lisez donc jusqu'au bout.

L'usinage CNC, un choix d'expert 

Le Usinage CNC offre une solution industrielle stable qui permet de créer des composants aérospatiaux ainsi que des instruments médicaux de différentes complexités. Cette technologie existe en tant qu'agent de transformation de l'industrie pour les composants d'usinage de base ainsi que pour les utilisations médicales spécialisées.

Nous examinerons le fonctionnement des pièces CNC, leurs avantages et leurs applications industrielles, ainsi que les raisons pour lesquelles l'industrie manufacturière les choisit comme référence de l'avenir en matière d'ingénierie de précision.

Fonctionnement de l'usinage à commande numérique par ordinateur

L'approche de la fabrication soustractive, connue sous le nom d'usinage par commande numérique par ordinateur, commence par des blocs solides ou des barres, également appelés matériaux. Le matériau du bloc perd des parties grâce à des coupes d'outils précises, qui sont gérées par des systèmes d'exploitation informatiques.

Les étapes de la conception d'une machine d'usinage CNC peuvent être expliquées dans ce format de base :

• Les ingénieurs produisent des dessins tridimensionnels de la pièce à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO).

• Les fabricants créent des programmes lisibles par la machine à partir de modèles de CAO en utilisant des logiciels de fabrication assistée par ordinateur (FAO).

• Les matières premières, ainsi que les outils nécessaires, sont introduits par les opérateurs dans les machines de tournage et de fraisage CNC au cours du processus de réglage de la machine.

• La machine effectue des opérations de coupe programmées sur des pièces grâce à l'exécution d'instructions reçues.

Types de machines CNC 

La gamme de l'usinage CNC comprend des dispositifs qui effectuent diverses opérations pour la fabrication de composants qui diffèrent par leurs dimensions et leur complexité structurelle, ainsi que par la composition des matériaux.

Machines de tournage CNC

La pièce tourne rapidement sur Tours CNC par lequel un outil de façonnage transforme sa forme. Les pièces rondes ou cylindriques sont les mieux adaptées à cette méthode de production.

Le Tour CNC offre trois avantages principaux :

• Production à grande vitesse
• Excellent pour les formes symétriques
• Rentable pour la production de grands volumes

Machines à fraiser CNC

Contrairement aux Fraiseuses CNCLa rotation de l'outil de coupe se fait au lieu de la rotation du matériau. Les machines traversent plusieurs axes au cours de leur fonctionnement pour fabriquer des formes élaborées.

Fraiseuses CNC excellent dans l'obtention de ces trois résultats :

• Usinage de surfaces et de formes complexes
• Le fonctionnement de l'équipement CNC consiste à traiter des surfaces planes, à découper des fentes et des trous, ainsi qu'à produire des filets.
• Les capacités 5 axes ultra-avancées permettent la production de pièces élaborées.

Les pièces d'usinage CNC : l'épine dorsale de la fabrication industrielle

La gamme de pièces résultant des opérations d'usinage CNC constitue les pièces de machine. La fabrication CNC produit deux catégories principales de composants, qui vont des supports de montage de base utilisés au quotidien aux composants aérospatiaux critiques et aux applications médicales.

Les organisations industrielles qui dépendent fortement de Pièces d'usinage CNC inclure :

• Les pièces de moteur, ainsi que les boîtiers d'engrenage et les systèmes de transmission, appartiennent à l'industrie automobile.
• Les ingénieurs utilisent des matériaux aérospatiaux pour créer des pièces légères qui respectent les exigences de sécurité.
• Médical, pour les instruments chirurgicaux, les implants et les équipements de diagnostic
• Les dissipateurs thermiques, tout comme les microcomposants et les boîtiers de précision, appartiennent au secteur de l'industrie électronique.

Le processus de fabrication suit des méthodes de précision qui produisent des pièces avec des résultats précis et fiables pour tous les cycles de production.

Les matériaux les plus courants utilisés dans les machines à commande numérique

La sélection des matériaux pour l'usinage CNC dépend des propriétés fonctionnelles nécessaires aux composants spécifiques, ainsi que de l'application prévue. Une machine CNC a la capacité de fabriquer des pièces à partir de différents matériaux, y compris les métaux, les plastiques et les composites.

Métaux :

Les machines CNC utilisent l'aluminium parce qu'il est léger et résistant à la corrosion, répondant ainsi aux exigences de l'aérospatiale et de l'automobile.

• Acier est un matériau solide et durable, idéal pour les applications structurelles
• Titane présente une résistance remarquable par rapport à son poids, ce qui le rend approprié pour la production d'appareils médicaux.
• Laiton Le matériau est facile à usiner selon les procédures conventionnelles tout en prenant en charge les opérations d'électricité et de plomberie.
• Plastiques : Comme l'ABS, une option rentable et polyvalente pour les applications générales.
• Les outils médicaux, ainsi que les implants, utilisent le PEEK car il s'agit d'un matériau thermoplastique de haute performance.
• Nylon est utilisé en raison de sa durabilité, de sa flexibilité et de sa résistance à l'usure.

Composites et autres :

• Polymères renforcés de fibres de carbone (PRFC) sont utilisés dans l'aérospatiale pour la fabrication de pièces légères.
• Céramique qui conviennent aux environnements à haute température et abrasifs.

Applications de l'usinage CNC dans toutes les industries

L'étendue des secteurs qui utilisent l'usinage CNC découle de sa précision et de sa capacité à s'adapter à de multiples exigences de fabrication. Les sections suivantes montrent comment les machines CNC sont utilisées dans différents secteurs industriels.

Industrie aérospatiale

Grâce aux machines CNC, les entreprises fabriquent des pièces à la fois légères et résistantes :

• Supports de moteur
• Supports structurels
• Composants des commandes de vol
• Prototypes aérospatiaux sur mesure

Industrie automobile

Issues de l'industrie automobile, les machines à commande numérique créent des éléments essentiels de haute performance et de sécurité :

• Culasses
• Arbres de transmission
• Boîtiers de transmission
• Composants du système de freinage

Industrie médicale

Le secteur médical exige des pièces biocompatibles précises et des usinage CNC médical qui répond de manière cohérente à ces exigences. Les composants les plus courants sont les suivants

• Instruments chirurgicaux
• Plaques et vis orthopédiques
• Implants en titane sur mesure
• Boîtiers pour outils de diagnostic

La concurrence dans le secteur exige que les fabricants et les les ingénieurs mettent en œuvre Les systèmes CNC représentent une condition essentielle à la réussite des opérations. Les machines CNC peuvent produire des résultats normalisés et prévisibles avec tous les types de matériaux, ce qui les rend appropriées pour différents niveaux de besoins de production.

Principales caractéristiques de la conception de machines à commande numérique

La combinaison des caractéristiques de la conception des machines CNC lui permet de devenir une méthode de production standard dans l'industrie en raison de ses multiples avantages :

• Précision dimensionnelle et répétabilité élevées
• Production rapide et efficace avec une intervention manuelle réduite
• La méthode de fabrication permet une expansion efficace depuis le prototypage jusqu'à la production de masse.
• La réduction des ressources matérielles permet de diminuer les dépenses liées aux produits.
• Le système de production permet de modifier rapidement les conceptions grâce à ses capacités de flexibilité.
• Finitions de surface lisses, minimisant le post-traitement.

Conclusion

On peut donc dire que l'usinage CNC associe des normes d'ingénierie de précision à une production rapide et à des capacités de fabrication adaptables, ce que les méthodes manuelles traditionnelles ne peuvent pas réaliser. 

Grâce aux opérations CNC, les producteurs produisent des composants aux performances exceptionnelles qui servent aux applications aérospatiales, ainsi que des éléments automobiles solides et des prototypes utiles pour le développement de produits.

Les capacités technologiques croissantes permettent aux systèmes CNC d'intégrer un contrôle automatique basé sur les technologies de l'information, ce qui produit des niveaux plus élevés d'efficacité de la production et des résultats plus précis. Les machines CNC permettent une production plus rapide et une utilisation réduite des matériaux, ce qui fait de ce processus un avantage économique en termes de durabilité pour les entreprises, quelle que soit leur échelle dimensionnelle.

Et si vous cherchez à optimiser votre production ou à explorer de nouvelles possibilités de fabrication, la CNC reste un atout indispensable dans la boîte à outils de la fabrication moderne.

FAQ

Q. En quoi le système CNC est-il différent de l'impression 3D ?

Ans : Le processus du système de conception CNC consiste à retirer de la matière d'un bloc solide, tandis que l'impression 3D ajoute des sections couche par couche pour créer des objets. Les machines CNC produisent des résultats plus solides et plus précis, avec des applications pour des matériaux métalliques particuliers.

Q. Les machines CNC ont-elles la capacité de produire des pièces uniques ou des pièces personnalisées ?

Ans : Oui ! Les petites séries de produits personnalisés et le prototypage bénéficient de l'utilisation de la CNC en raison de sa capacité à créer des articles de haute qualité sans nécessiter une fabrication à grande échelle.

Q. Combien de temps faut-il pour créer une production de pièces CNC ? 

Ans : Les pièces simples peuvent être fabriquées en quelques heures en fonction de la complexité de leur conception. Les conceptions complexes, ainsi que les matériaux difficiles à traiter, nécessitent généralement un ou deux jours de production.

Q. La gestion opérationnelle reste-t-elle nécessaire pour le fonctionnement des machines CNC ?

Ans : Une main-d'œuvre qualifiée fait fonctionner les machines CNC de manière automatique tout en surveillant la configuration, la sélection des outils et l'inspection de la qualité.

Q. Les machines CNC peuvent-elles être écologiques ?

Ans : Oui, les installations CNC modernes utilisent des systèmes de coupe de précision pour réduire les déchets de matériaux, et elles ont également la capacité de réutiliser les matériaux inutilisés.