L’usinage CNC consiste à commander des machines et des outils par ordinateur pour effectuer différentes opérations sur une pièce industrielle.

Usinage CNC : de quoi s’agit-il, processus et utilisation

L’usinage est un processus industriel permettant d’obtenir des pièces à partir de matériaux aussi divers que le plastique ou le métal. À l’aide d’outils tels que le tour, la perceuse ou la fraiseuse, la matière première est enlevée et façonnée jusqu’à l’obtention de la pièce finale. Cependant, qu’est-ce que l’usinage CNC ? Au cours de ce processus d’usinage de pièces, lorsque des logiciels et des ordinateurs sont utilisés pour automatiser et contrôler l’ensemble du processus, nous parlons d’usinage CNC ou d’usinage à commande numérique par ordinateur. L’utilisation de ce processus s’est rapidement étendu à des secteurs aussi divers que l’industrie aéronautique, ferroviaire,de l’énergie éolienne, de l’agroalimentaire, de la construction, etc.

Qu’est-ce que l’usinage CNC ?

L’usinage CNC consiste à créer des pièces par soustraction de matière à partir d’une pièce brute sur une machine-outil commandée par ordinateur. Le terme CNC signifie « computer numerical control » (commande numérique par ordinateur) car la machine est équipée d’un logiciel qui contrôle l’ensemble du processus. Ce processus de fabrication permet d’obtenir des pièces très complexes de différentes tailles avec une grande précision, et convient à divers matériaux tels que les métaux, les différents types d’acier, les plastiques et même le bois. Au cours de ce processus, différentes opérations telles que le fraisage CNC, le tournage CNC, la rectification CNC ou le perçage CNC, parmi les plus courantes, peuvent être effectuées.

Caractéristiques de l’usinage CNC

La caractéristique la plus importante de l’usinage CNC est qu’il s’agit d’un processus contrôlé par ordinateur qui permet une plus grande efficacité, précision et qualité des pièces par rapport à l’usinage traditionnel. Le logiciel spécialisé utilisé lors de ce processus permet d’obtenir des résultats très précis, qu’il serait difficile d’obtenir manuellement. La commande numérique facilite, optimise et accélère les processus d’usinage, et l’usinage CNC permet de modifier le processus à tout moment avant que la pièce ne soit terminée.

Applications de l’usinage à commande numérique

L’usinage à commande numérique a automatisé le processus de fabrication de pièces de haute précision. La polyvalence de l’usinage CNC a conduit à son utilisation dans différents types d’industries et de secteurs tels que l’aéronautique, l’énergie éolienne, la construction, les chemins de fer, les produits pharmaceutiques, l’alimentation, la métallurgie, entre autres.

Avantages de l’usinage CNC

Les avantages de l’usinage CNC par rapport à l’usinage conventionnel sont les suivants :

• Rapidité. Les machines à commande numérique peuvent fonctionner 24 heures sur 24, car l’intervention humaine est minimale. Elles permettent également de combiner différentes opérations sur la même machine-outil, ce qui raccourcit les délais de production.
• Sécurité. L’intervention de l’opérateur sur la machine est minimale et le risque professionnel est réduit.
• Fiabilité. Le risque d’erreur humaine est réduit car la quasi-totalité du processus est contrôlée par ordinateur.
• Réduction des coûts. L’automatisation permet de réduire les coûts du produit final, notamment pour les gros volumes de production.
• Efficacité. Les changements d’outils sont plus rapides que dans l’usinage conventionnel, et même les modifications d’usinage peuvent être effectuées facilement à travers le logiciel.
• Perfection. Les spécifications de précision et la qualité du produit sont identiques tout au long du processus.

Comment se déroule le processus d’usinage CNC de pièces ?

Lors d’un processus d’usinage CNC, plusieurs opérations sont effectuées pour obtenir la pièce finale.

• Conception. Un modèle 2D ou 3D de la pièce à usiner est créé à l’aide d’un logiciel de CAO. Ce programme permet de créer des modèles présentant les caractéristiques techniques nécessaires à la production de la pièce finale.
• Programmation CNC. Une fois le modèle créé à l’aide du logiciel de CAO, il est nécessaire de le traduire dans le langage de programmation de la machine CNC, l’un des plus utilisés étant le G-Code. Ce processus est réalisé grâce au programme de fabrication assistée par ordinateur (FAO) qui extrait toutes les informations et génère le code de programmation numérique à travers lequel la machine CNC est contrôlée et manipule les outils nécessaires au processus d’usinage.
• Configuration de la machine CNC. Avant d’exécuter le programme d’usinage, la machine est préparée en fixant la pièce à usiner et les outils nécessaires à la réalisation des opérations définies.
• Usinage CNC. La machine est prête et il est temps pour l’opérateur d’exécuter le programme à partir du point qu’il a indiqué pour l’usinage de la pièce. Le programme guide la machine tout au long du processus.

Quelles sont les machines qui interviennent lors du processus d’usinage ?

Plusieurs machines sont utilisées pour réaliser le processus d’usinage CNC, parmi les plus courantes :

• Fraiseuse CNC. L’une des machines les plus polyvalentes, elle effectue des coupes précises le long de 3 axes, généralement sur des pièces plates.
• Tour CNC. Tout en faisant tourner le matériau, l’outil se déplace sur 2 axes pour couper des pièces cylindriques.
• Perceuse CNC. Semblable à la fraiseuse, la perceuse CNC est spécialement conçue pour percer le long d’un axe.
• Rectifieuse CNC. Après la découpe de la pièce, cette machine se charge de la finition de surface de la pièce à l’aide d’une meule.

L’usinage à commande numérique dans le développement industriel

Le développement de l’usinage a permis de fabriquer des pièces de plus en plus complexes pour les machines et l’outillage dans des secteurs spécialisés tels que l’industrie aérospatiale. D’autres avancées technologiques, comme les circuits intégrés, les puces et les microprocesseurs, ont favorisé le développement des machines-outils, consolidant l’industrie métallurgique. Grâce à l’usinage à commande numérique, la productivité a augmenté et les coûts de fabrication ont été réduits, étendant son utilisation à d’autres secteurs. L’usinage CNC a changé la fabrication, la rendant plus efficace et plus rapide, et a dynamisé l’ensemble de l’industrie dans des secteurs aussi variés que la médecine, les chemins de fer, l’agroalimentaire, les énergies renouvelables, l’ameublement, les machines, etc.

EONSI, spécialiste de l’usinage CNC

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