Qu'est-ce que l'usinage CNC ? Un guide absolu

L'usinage CNC est une technologie clé dans la production d'aujourd'hui, qui soutient de nombreuses industries, notamment l'aérospatiale, l'automobile et les appareils médicaux. Mais qu'est-ce que l'usinage CNC ? Comment fonctionne-t-il et pourquoi est-il si important ?

Dans ce guide approfondi, nous allons explorer les bases de Usinage CNCVous apprendrez également comment fonctionnent les machines CNC, l'importance de l'usinage CNC dans différents secteurs et les rôles des machinistes et des programmeurs CNC. Vous finirez par avoir une idée claire de la manière dont les systèmes de mesure sophistiqués sont utilisés dans de nombreux domaines de la vie.

Comprendre les bases : Qu'est-ce que l'usinage CNC ?

Dans l'usinage CNC, également appelé usinage à commande numérique par ordinateur, les ordinateurs donnent des instructions qui guident le fonctionnement des outils et des machines de l'usine. De nombreuses parties du processus sont réalisées à l'aide de tours, de fraises, de défonceuses et de meuleuses.

Ils enlèvent de fines tranches de matériau de la pièce à usiner pour la rendre très précise. Lorsque des tolérances étroites et des formes difficiles sont nécessaires, les industries se tournent vers l'usinage CNC pour les composants en métal et en plastique.

Les industries de l'automobile, de l'aérospatiale, de la défense, de l'électronique et de la médecine les utilisent.

L'aluminium, l'acier, le titane, le plastique et le laiton sont des matériaux couramment utilisés dans l'usinage.

Grand View Research note que le marché mondial des machines CNC représentait plus de $83 milliards en 2021, et qu'il devrait croître de 6,9% chaque année de 2022 à 2030. Cette augmentation illustre le rôle important que joue aujourd'hui l'usinage CNC.

Comment fonctionne le processus d'une machine CNC ?

Afin de comprendre son fonctionnement, il est utile de comprendre le processus étape par étape.

1. Réaliser un modèle de conception assistée par ordinateur (CAO)

La première et principale étape consiste à réaliser un dessin. Cela peut se faire facilement à l'aide d'un logiciel de CAO. Vous concevez d'abord un modèle CAO de l'aspect de la pièce.

2. Programmation des machines CNC

Ensuite, le code des machines CNC est créé, généralement en code G ou M, pour diriger les mouvements de l'outil, le rythme de la coupe et la vitesse d'avancement des matériaux dans la machine. C'est ce qu'on appelle la programmation des machines à commande numérique, une étape essentielle pour garantir la précision.

3. Configuration de la machine

Pour utiliser une machine CNC, un machiniste la prépare, charge les outils de coupe et fixe le matériel à l'endroit où la machine travaillera.

4. Usinage automatisé

Après avoir lancé le programme, la machine CNC procède à la découpe, au perçage ou au fraisage de la pièce avec une très grande précision.

5. Processus d'inspection

L'étape suivante consiste à contrôler et à finir la pièce en l'ébarbant, en la polissant ou en la recouvrant d'un revêtement.

Qu'est-ce qu'un machiniste CNC ?

Le travail du machiniste CNC consiste à utiliser et à entretenir les machines à commande numérique. En général, ses responsabilités sont les suivantes

• Lire et interpréter les plans et les dessins créés par la CAO
• Rédaction de nouveaux programmes CNC ou modification de programmes existants
• Installation et configuration de machines pour la fabrication de produits
• Contrôle de la qualité et des tolérances
• Traiter les problèmes qui surviennent après le début de la production

Le Bureau des statistiques du travail des États-Unis montre que les machinistes CNC aux États-Unis gagnaient un salaire annuel médian de $47 940 en 2022. Étant donné que de plus en plus de machines sont automatisées, les entreprises recherchent plus que jamais des machinistes qualifiés.

Types de machines CNC

Il existe plusieurs types de machines CNC, chacune adaptée à des opérations de fabrication spécifiques. Voici un résumé des principaux types de machines.

1. Machines appelées fraiseuses CNC

Les outils de coupe de ces machines tournent pour enlever le matériau. Ils conviennent parfaitement à la production de fentes, de trous et de différentes formes uniques.

2. Tours CNC (machines de tournage)

Diriger la pièce à usiner en l'éloignant puis en la rapprochant d'un outil de coupe en rotation. Utilisé pour la fabrication de pièces cylindriques telles que les arbres et les douilles.

3. Défonceuses CNC

Bon pour séparer de grandes surfaces de bois, de plastique ou de métaux tendres. Fréquemment utilisé pour la fabrication d'enseignes ou de meubles.

4. Machines de découpe plasma CNC

Utilisation très rapide, gaz ionisé pour trancher le métal.

5. Découpeuses laser à commande numérique par ordinateur (CNC)

Des outils précis alimentés par des lasers sont utilisés pour découper ou graver.

6. CNC EDM (machines à décharge électrique).

Ces machines utilisent des étincelles créées par l'électricité pour décaper le matériau. L'aluminium utilisé dans ces situations sert à fabriquer des pièces de moules très résistantes ou complexes.

Ce que la machine coupe, la précision avec laquelle elle doit couper et la quantité qu'elle doit couper influencent le choix de la machine.

Importance de l'usinage CNC dans l'industrie moderne

L'importance de l'usinage CNC réside dans sa capacité inégalée à produire des composants cohérents et de haute qualité à grande échelle. Telles sont les raisons pour lesquelles la CNC ne peut être ignorée :

Être exact et correct

Les machines intelligentes sont capables de contrôler les limites d'inspection jusqu'à ±0,0005 pouce, ce qui est très important dans les secteurs de l'aérospatiale et de la fabrication médicale.

Répétabilité

Un programme permet de reproduire des pièces de manière répétée, et les pièces reproduites sont toujours identiques, quel que soit le nombre de pièces produites.

Efficacité

L'usinage CNC permet d'éviter les erreurs et de réduire les déchets, ce qui signifie que les produits peuvent être fabriqués de manière plus efficace et plus abordable.

Flexibilité

La modification d'un outil ou d'un programme permet à une machine d'effectuer des opérations de perçage et de contournage.

Mettre les services sur le marché le plus rapidement possible

Grâce à la programmation des machines à commande numérique, les fabricants peuvent passer de la conception à la production en quelques heures plutôt qu'en quelques jours. L'usinage CNC est meilleur que l'usinage manuel dans les domaines suivants :

• L'automatisation permet de réduire les coûts de main-d'œuvre et de maintenir des résultats cohérents.
• Les composants techniques ou porteurs nécessitent des tolérances très élevées.
• Le temps est un facteur critique pour les prototypes ou les pièces urgentes, d'où l'avantage d'un délai d'exécution rapide.
• Utile dans plusieurs secteurs et pour une variété de matériaux
• L'usinage CNC est présent dans de nombreux domaines de la vie, par exemple dans une grande partie de l'équipement des avions et dans la technologie médicale qui permet de sauver des vies.

Applications courantes :

• Engrenages et pistons automobiles
• Pales aérospatiales qui tournent dans une turbine
• Instruments chirurgicaux
• Boîtiers protégeant les équipements industriels
• Boîtiers électroniques
• Les entreprises travaillent avec des pièces d'électronique grand public

Grâce à sa capacité d'adaptation, il est la clé de la fabrication de précision moderne.

Quelques mots sur les raisons de l'importance de l'usinage CNC

Dans le monde d'aujourd'hui, les choses exigent précision, rapidité et progrès ; l'usinage CNC est désormais vital dans la fabrication. Qu'il s'agisse de la fabrication de prototypes ou de la production de masse, la CNC permet à l'industrie de prospérer grâce à ses avantages en termes d'évolutivité, de précision et de flexibilité. Cet article vous a sans doute donné une idée complète de ce qu'est l'usinage CNC, et vous êtes en mesure de savoir que c'est le processus qui permet d'obtenir les pièces qui font fonctionner notre monde.

FAQ : Qu'est-ce que l'usinage CnC et comment fonctionne-t-il ?