Qu'est-ce que CNC signifie? Vous êtes-vous déjà demandé : « Qu'est-ce que CNC signifie ? L'usinage CNC, ou fabrication CNC, est un processus utilisant des machines à commande numérique par ordinateur (CNC), qui sont des outils tels que des fraiseuses et des tours guidés par des instructions informatiques qui contrôlent la précision des instruments.

Qu'est-ce que Usinage CNC? CNC signifie "Computer Numerical Control" et l'usinage CNC est défini comme un processus de fabrication soustractif, utilisant généralement des commandes informatiques et des machines-outils, pour produire des pièces conçues sur mesure. Il s'agit d'un mode de fabrication fondamentalement différent des technologies additives (impression 3D) ou formatives (moulage par injection). Les mécanismes d'enlèvement de matière ont des implications importantes sur les avantages, les limites et les restrictions de conception de la CNC. L'usinage CNC est une technologie de fabrication numérique : il produit des pièces de haute précision avec d'excellentes propriétés physiques directement à partir d'un fichier CAO. En raison du haut niveau d'automatisation, la CNC est compétitive en termes de prix, tant pour les pièces personnalisées uniques que pour les productions en volume moyen.

Processus d'usinage CNC :

L'usinage CNC est un processus de fabrication qui utilise des commandes informatiques pour faire fonctionner et manipuler des machines et des outils de coupe afin de façonner des matières premières, telles que le métal, le plastique, le bois, la mousse, les composites, etc., pour produire des pièces personnalisées.

Le processus et les opérations d'usinage CNC comprennent les étapes suivantes :

Concevoir des modèles CAO

Convertir des fichiers CAO en programmes CNC

Équipé d'une machine CNC ou d'un centre d'usinage CNC

Exécuter les instructions d'opération d'usinage.

Types de machines CNC

Les premières machines à commande numérique datent des années 1940, lorsque des moteurs ont été utilisés pour la première fois pour contrôler le mouvement d'outils préexistants. Au fur et à mesure que les technologies progressaient, les mécanismes ont été améliorés avec des ordinateurs analogiques, et finalement avec des ordinateurs numériques, ce qui a conduit à l'essor de l'usinage CNC.

La grande majorité des arsenaux CNC d'aujourd'hui sont entièrement électroniques. Certains des processus CNC les plus courants comprennent le soudage par ultrasons, le poinçonnage et la découpe au laser. Les machines les plus fréquemment utilisées dans les systèmes CNC sont les suivantes :

Fraiseuses CNC Les fraiseuses CNC sont capables de fonctionner sur des programmes composés d'invites basées sur des chiffres et des lettres qui guident les pièces sur différentes distances. La programmation utilisée pour une machine de fraisage peut être basée sur le code G ou sur un langage unique développé par une équipe de fabrication. Les fraiseuses de base consistent en un système à trois axes (X, Y et Z), bien que la plupart des fraiseuses plus récentes puissent accueillir trois axes supplémentaires.

Fraisage CNC 3 axes les machines sont très courantes, car elles peuvent être utilisées pour produire les géométries les plus courantes. Ils sont relativement faciles à programmer et à utiliser, de sorte que les coûts d'usinage de démarrage sont relativement faibles.

L'accès aux outils peut être une restriction de conception dans le fraisage CNC. Comme il n'y a que trois axes avec lesquels travailler, certaines zones peuvent être impossibles à atteindre. Ce n'est pas un gros problème si la pièce ne doit être tournée qu'une seule fois, mais si plusieurs rotations sont nécessaires, les coûts de main-d'œuvre et d'usinage augmentent rapidement.

Usinage CNC 5 axes décrit un système de fabrication informatisé à commande numérique qui ajoute aux mouvements linéaires à 3 axes de la machine-outil traditionnelle (X, Y, Z) deux axes de rotation pour permettre à la machine-outil d'accéder à cinq des six côtés de la pièce en une seule opération. En ajoutant un support de travail inclinable et rotatif (ou tourillon) à la table de travail, la fraiseuse devient ce qu'on appelle une machine 3 + 2, ou une machine indexée ou positionnelle, permettant à la fraise d'approcher cinq des six côtés d'un pièce prismatique à 90° sans qu'un opérateur ait à repositionner la pièce.

Ce n'est cependant pas tout à fait une fraiseuse à 5 axes, car les quatrième et cinquième axes ne bougent pas pendant les opérations d'usinage. L'ajout de servomoteurs aux axes supplémentaires, ainsi que leur contrôle informatisé - la partie CNC - en ferait un. Une telle machine - qui est capable d'un contournage simultané complet - est parfois appelée fraiseuse CNC 5 axes "continue" ou "simultanée". Les deux axes supplémentaires peuvent également être intégrés à la tête d'usinage, ou dédoublés – un axe sur la table et un sur la tête.

Les tours CNC sont largement utilisés, car ils peuvent produire des pièces à un rythme beaucoup plus élevé et à un coût unitaire inférieur à celui des fraiseuses CNC. Ceci est particulièrement pertinent pour les gros volumes.

La principale restriction de conception des tours CNC est qu'ils ne peuvent produire que des pièces à profil cylindrique (pensez aux vis ou aux rondelles). Pour surmonter cette limitation, les caractéristiques de la pièce sont souvent fraisées CNC dans une étape d'usinage séparée. Alternativement, des centres CNC de fraisage-tournage 5 axes peuvent être utilisés pour produire la même géométrie en une seule étape.

Machines à décharge électrique

L'usinage par décharge électrique (EDM) - alternativement appelé usinage par enfonçage et usinage par étincelage - est un processus quimoule des pièces en formes particulières avec des étincelles électriques. Avec l'EDM, des décharges de courant se produisent entre deux électrodes, ce qui supprime des sections d'une pièce donnée.

Lorsque l'espace entre les électrodes devient plus petit, le champ électrique devient plus intense et donc plus fort que le diélectrique. Cela permet à un courant de passer entre les deux électrodes. Par conséquent, des parties d'une pièce sont retirées par chaque électrode. Les sous-types d'EDM comprennent :

Wire EDM: Wire EDM utilise l'électroérosion pour éliminer des parties d'un matériau conducteur électronique.

EDM par enfonçage : L'EDM par enfonçage utilise une électrode et une pièce imbibées de fluide diélectrique dans le but de former la pièce.

Dans un processus connu sous le nom de rinçage, les débris de chaque pièce finie sont emportés par un diélectrique liquide, qui apparaît une fois que le courant entre les deux électrodes s'est arrêté et est destiné à éliminer toute autre charge électrique.

Découpeurs au jet d'eau

Dans l'usinage CNC, les jets d'eau sont des outils qui coupent des matériaux durs, tels que le granit et le métal, avec des applications d'eau à haute pression. Dans certains cas, l'eau est mélangée avec du sable ou une autre substance abrasive forte. Les entreprises façonnent souvent des pièces de machines d'usine grâce à ce processus.

Les jets d'eau sont utilisés comme alternative plus froide pour les matériaux qui ne peuvent pas supporter les processus à forte intensité de chaleur des autres machines CNC. En raison de leur nature plus froide, plusieurs secteurs comme les industries aérospatiale et minière dépendent des jets d'eau, où ils les utilisent pour sculpter et couper, entre autres fonctions. Les entreprises utilisent également des découpeuses à jet d'eau pour des applications nécessitant des coupes très complexes dans le matériau, car le manque de chaleur empêche toute modification des propriétés intrinsèques du matériau pouvant résulter de la découpe métal sur métal.

Matériaux d'usinage CNC

Le processus d'usinage CNC convient à une variété de matériaux d'ingénierie, notamment :

Métal (par exemple, aluminium, laiton, acier inoxydable, acier allié, etc.)

Plastique (par exemple, PEEK, PTFE, nylon, etc.)

Bois

Mousse

Matériaux composites

Le matériau optimal pour la sélection à appliquer à une application de fabrication CNC dépend largement de l'application de fabrication particulière et de ses spécifications. La plupart des matériaux peuvent être usinés à condition qu'ils puissent résister au processus d'usinage, c'est-à-dire qu'ils aient une dureté, une résistance à la traction, une résistance au cisaillement et une résistance aux produits chimiques et à la température suffisantes.

Le matériau de la pièce et ses propriétés physiques sont utilisés pour déterminer la vitesse de coupe optimale, l'avance de coupe et la profondeur de coupe. Mesurée en pieds de surface par minute, la vitesse de coupe fait référence à la vitesse à laquelle la machine-outil coupe ou enlève du matériau de la pièce. La vitesse d'alimentation, mesurée en pouces par minute, est une mesure de la vitesse à laquelle la pièce est acheminée vers la machine-outil, et la profondeur de coupe correspond à la profondeur à laquelle l'outil de coupe coupe la pièce. En règle générale, la pièce subit d'abord une phase initiale au cours de laquelle elle est grossièrement usinée à la forme et aux dimensions approximatives conçues sur mesure, puis entreprend une phase de finition au cours de laquelle elle subit des vitesses d'alimentation plus lentes et des profondeurs de coupe moins profondes pour obtenir sa forme plus précise et plus précise. spécifications précises.

Applications de l'usinage CNC

L'un des plus grands avantages de l'usinage CNC est le large éventail d'applications qu'il a trouvées au fil des ans.

Ici, nous avons rassemblé quelques exemples récents pour illustrer comment les professionnels ont exploité les avantages de l'usinage CNC pour obtenir les meilleurs résultats dans différentes situations industrielles. Utilisez-les comme source d'inspiration pour vos projets.

Aérospatial

L'aérospatiale a été l'une des premières industries à utiliser l'usinage CNC. Cela est dû à sa capacité à fabriquer des pièces légères avec d'excellentes propriétés physiques et des tolérances très serrées. L'usinage CNC est utilisé aussi bien pour les pièces d'avion que pendant les phases de développement.

Automobile

L'usinage CNC a des applications dans l'industrie automobile lorsque la fabrication de pièces personnalisées hautes performances est requise.

Électrique

L'usinage CNC aide également au prototypage et à la production d'électronique grand public. Ces appareils électroniques comprennent les ordinateurs portables, les smartphones et bien d'autres. Le châssis d'un Apple MacBook, par exemple, est issu de l'usinage CNC d'aluminium extrudé puis anodisé.

Médical

L'usinage CNC offre son utilisation sur divers matériaux médicalement sûrs. Le procédé étant adapté à des pièces uniques sur mesure, il a de nombreuses applications dans l'industrie médicale. Les tolérances serrées offertes par l'usinage CNC sont essentielles à la haute performance des composants médicaux usinés.

Équipement de communication

Les entreprises de communication s'appuient sur des pièces de qualité supérieure dans la conception de leurs équipements. Une qualité inférieure peut entraîner une défaillance de l'équipement, entraînant des appels interrompus, une mauvaise transmission vidéo et des pannes de diffusion par satellite. L'usinage CNC est l'un des meilleurs moyens de garantir un équipement de télécommunication fabriqué avec précision. La technologie informatique permet la conception et la production de pièces spécialisées complexes. Les machinistes CNC ont accès à un certain nombre de techniques d'usinage innovantes quilaissez-les produire même les pièces les plus complexes.

Robotique

La précision dimensionnelle est essentielle en robotique. Les robots travaillent souvent entre des points fixes dans l'espace et ne peuvent pas accepter de grands écarts de précision dimensionnelle. Chez GT, nous proposons l'usinage CNC avec une tolérance standard de ± 0,05 mm et des tolérances supérieures sur demande. Ceci est crucial pour les applications qui exigent des mouvements précis et hautement reproductibles.

L'usinage CNC permet de contrôler avec précision la finition de surface. Dans de nombreux cas robotiques où la préhension ou l'aspiration sont nécessaires, la planéité de la pièce et la rugosité de la surface sont des propriétés critiques. L'usinage CNC peut produire des pièces d'une rugosité de surface de Ra 0,8 μm et même inférieure avec des processus de finition supplémentaires.

Derniers mots

Le fraisage CNC est un processus extrêmement efficace qui aide à éliminer la matière d'une pièce avec des complexités géométriques variables. Par conséquent, vous devez soigneusement prendre une décision d'achat en fonction de vos besoins, de votre budget et de vos heures de travail.

La plupart des petites usines de machines n'ont pas à travailler sur des motifs géométriques complexes ; par conséquent, une machine à 3 axes fait le travail à leur place. Pour les applications spécialisées telles que le travail sur des géométries complexes, les machinistes doivent acheter une machine 4 axes. Si vous avez besoin d'une précision ultime dans vos pièces usinées et que vous travaillez sur des géométries complexes et inclinées, une machine 5 axes est faite pour vous.

Pensez-vous utiliser l'un des trois processus dans votre projet ? Pourquoi ne pas nous essayer chez GT ? GT spécialisé dans l'usinage CNC et protypage rapide depuis 13 ans, ce qui est un haute qualité Fournisseur de services d'usinage CNC en Chine,Fournir services de traitement 5 axes de haute qualité. Notre équipe d'experts est très compétente en usinage CNC et nous pouvons garantir des produits de haute qualité adaptés à vos besoins. Contactez un membre de l'équipe GT ou téléchargez un devis via le lien ci-dessous. Nous sommes à votre service !