Le guide ultime pour choisir le bon centre d'usinage CNC

Lorsqu'il s'agit de fabrication moderne, le bon Centre d'usinage CNC (Commande Numérique par Ordinateur) peut faire une énorme différence en termes d’efficacité, de précision et de rentabilité de la production. Ce guide complet vise à donner aux acteurs de l’industrie les informations dont ils ont besoin avant de prendre toute décision. Les types de machines, les vitesses de broche, les configurations d’axes et la compatibilité logicielle seront abordés tout au long de l’article – entre autres – car ce sont des facteurs clés à ne pas négliger. Une fois que les lecteurs ont compris ces aspects, ils devraient en savoir suffisamment sur les différents centres d'usinage CNC, ce qui leur permettra de choisir celui qui répond le mieux aux besoins particuliers de leur environnement de production.

Qu'est-ce qu'un centre d'usinage CNC ?

Comprendre les bases de la CNC

Une machine-outil automatisée qui effectue de nombreuses tâches de fabrication avec une grande précision est un centre d'usinage CNC (Computer Numerical Control). Celles-ci impliquent généralement des actions de coupe, de perçage, de fraisage et de tournage qui sont contrôlées par ordinateur via un logiciel préprogrammé.

• Types de machines : Également appelés centres d'usinage verticaux et horizontaux.
• Vitesse de la broche : Il est responsable de la vitesse de rotation de la fraise en fonctionnement, ayant ainsi un effet sur les normes d'usinabilité et la vitesse.
• Configuration de l'axe : Selon cet aspect, 3 à 5 axes sont généralement utilisés pour représenter la complexité des pièces fabriquées par ces machines.
• Compatibilité avec le logiciel : Cela permet au système CNC d'être programmé efficacement et de fonctionner conformément aux cadres CAO/FAO.

Evolution du centre d'usinage CNC

Les centres d'usinage CNC ont connu des avancées technologiques et une automatisation significatives pour évoluer. Au début, les opérations d'usinage étaient contrôlées manuellement, dépendant fortement de la compétence et de la précision des opérateurs. La commande numérique (NC) introduite dans les années 1950 a marqué une étape importante vers l'automatisation où les machines pouvaient fonctionner à l'aide d'instructions sur bande perforée. La commande numérique par ordinateur (CNC) a été développée dans les années 1970 et utilisait des ordinateurs pour permettre la flexibilité, la précision et une utilisation efficace des ressources. Les centres d'usinage CNC modernes sont équipés de logiciels sophistiqués qui permettent, entre autres, la fabrication de pièces complexes, de broches à grande vitesse et de configurations multi-axes. Cette évolution continue a élargi les applications de l'usinage CNC dans l'industrie, conduisant à une précision et une productivité inégalées.

Composants d'une machine CNC

Les machines CNC sont construites en assemblant plusieurs éléments de base qui fonctionnent ensemble pour réaliser des opérations d'usinage précises et efficaces :

• Structure de la machine: C'est le cadre d'une machine qui supporte d'autres pièces et assure la stabilité pendant le travail.
• Broche: Pièce rotative qui maintient et entraîne l'outil de coupe ou la pièce à usiner, généralement contrôlée par le moteur de broche de la machine.
• Panneau de contrôle: Une interface d'entrée/sortie où les opérateurs peuvent donner des commandes pour contrôler la machine ; comporte généralement des boutons combinés à des cadrans et un écran d'affichage pour gérer les opérations ainsi que surveiller l'état.
• Moteurs d'entraînement et mécanismes d'axe : Les moteurs d'entraînement déplacent différents composants de la machine le long des axes X, Y et Z, tandis que les mécanismes d'axe utilisent des moteurs pas à pas ou des servomoteurs pour un positionnement précis.
• Outils de coupe : Diverses fraises en bout, forets, etc., qui enlèvent de la matière aux pièces à usiner.
• Système de refroidissement : Refroidit la zone de coupe et les outils eux-mêmes afin de ne pas les surchauffer, augmentant ainsi leur durée de vie.
• Changeur d'outils automatique (ATC) : Il permet de basculer rapidement entre les outils sans aucune intervention manuelle, permettant ainsi d'accélérer les processus d'usinage en plus d'augmenter leur flexibilité.
• Logiciels et contrôleurs sont chargés de convertir les conceptions CAO/FAO en instructions lisibles par machine qui contrôlent tous les aspects des opérations effectuées par ce type d'équipement, qui en est également, pour ainsi dire, le cerveau.

Toutes ces pièces permettent aux machines CNC d'effectuer diverses opérations de fabrication avec précision et rapidité.

Comment fonctionne un centre d'usinage CNC ?

Fonctions des machines-outils

Les fonctions d'une machine-outil à commande numérique par ordinateur (CNC) sont assurées par différents sous-systèmes et composants travaillant ensemble. Chaque fonction est importante pour effectuer des opérations d'usinage précises et reproductibles. Voici quelques détails supplémentaires sur ces fonctions :

• Fonctionnement de la broche : En fonction du matériau travaillé et des exigences particulières de la tâche à accomplir, les broches tournent à des vitesses allant de quelques centaines à des dizaines de milliers de tours par minute (RPM). Les broches à grande vitesse permettent des finitions plus douces et des cadences de production plus élevées.
• Mouvement d'axe : Les axes X, Y et Z se déplacent avec une précision aussi fine que ±0.005 mm à l'aide de moteurs d'entraînement précis et de guides linéaires. Ce niveau de précision permet aux machines de créer des géométries complexes tout en respectant les tolérances strictes nécessaires à de nombreuses industries de haute précision.
• Alimentation en liquide de refroidissement : Un système de refroidissement fournit un flux continu de liquide de refroidissement vers la zone de coupe, généralement sous des pressions allant jusqu'à 1000 XNUMX PSI. En refroidissant efficacement les éléments, la génération de chaleur est réduite, ce qui entraîne également une distorsion thermique plus faible, ce qui prolonge la durée de vie de l'outil.
• Changement d'outil : L'ATC ou changeur d'outils automatique permet un échange rapide d'outils. Il peut contenir entre 20 et 60 outils dans la plupart des cas, même si certains modèles peuvent contenir plus de 100 outils. Avec un temps de changement d'outil aussi court que 2 à 3 secondes, moins de temps est perdu pendant la production, augmentant ainsi la productivité.
• Commandes du logiciel : Le logiciel de contrôle utilise des instructions en code G pour déterminer des éléments tels que la vitesse, les avances, les trajectoires, entre autres paramètres opérationnels, qui doivent être suivis par une machine lorsqu'elle travaille sur un matériau de pièce contrôlé par le système. Certaines fonctionnalités sophistiquées des contrôleurs avancés incluent des commandes adaptatives, qui peuvent surveiller les erreurs pendant l'exécution, puis compenser en conséquence afin d'obtenir une efficacité optimale pendant les processus d'usinage.
• Systèmes de rétroaction : Les encodeurs fournissent en permanence des données de retour de position au contrôleur où il vérifie si les positions commandées ont été atteintes. Les contrôles en boucle fermée améliorent donc les niveaux de précision car ils garantissent que les positions réelles des outils correspondent à celles commandées par un programme.

Ces fonctions fonctionnent ensemble dans une machine-outil CNC pour lui permettre d'effectuer des tâches de fabrication complexes avec une précision et une efficacité élevées, adaptées à une utilisation dans les applications industrielles modernes.

Rôle de la broche et des axes

La broche et les axes sont des éléments cruciaux des centres d'usinage CNC car ils affectent directement les performances et la capacité de la machine.

Broche: C'est là que tout commence. La broche fait tourner l’outil de coupe, ce qui constitue sa fonction principale. Pour y parvenir, un moteur puissant lui fournit un couple élevé à différentes vitesses nécessaires pour couper divers matériaux dans différentes conditions. La rigidité et la précision d'une broche déterminent le degré de douceur ou de rugosité des surfaces finies, ainsi que la précision dimensionnelle des pièces usinées.

Axes: X, Y et Z (et parfois A, B ou C sur certaines machines) sont utilisés pour décrire la direction dans laquelle les outils se déplacent ainsi que leurs emplacements de placement dans un paramètre de pièce donné ; les guides étant linéaires tandis que les vis utilisées à billes facilitent les niveaux de précision de ces mouvements jusqu'à ce que la douceur soit atteinte. Il peut également s'agir d'autres points de rotation lorsque certains appareils doivent effectuer des opérations multi-axes complexes. Ces mouvements doivent être suffisamment précis pour que des formes complexes puissent toujours ressortir pendant les processus de fabrication où de nombreux articles sont produits simultanément ou séparément mais à des cadences élevées.

Le processus d'usinage expliqué

L'étape d'usinage dans une machine CNC est un processus en plusieurs étapes qui transforme les matières premières en pièces de précision. Voici les étapes générales suivies par ce processus :

1. Conception et programmation : La première étape consiste à créer un modèle CAO (Conception Assistée par Ordinateur) de la pièce, qui spécifie sa géométrie et d'autres détails pouvant être exécutés sur des machines telles que des fraiseuses ou des perceuses CNC. Cette conception est ensuite transformée en un programme CAM (Computer-Aided Manufacturing) qui produit le code machine nécessaire pour exécuter toutes ces différentes opérations.
2. Configuration et outillage : La pièce à travailler doit être solidement fixée sur la table de travail ou l'étau de la machine avant que toute coupe ne commence. Les outils de coupe adaptés à chaque opération sont choisis et montés en broches. Chaque outil est sélectionné avec soin en fonction de facteurs tels que le matériau de la pièce à usiner et le type de coupe requis, comme le perçage, le fraisage ou le tournage, entre autres.
3. Exécution des opérations d'usinage : Une fois la configuration terminée, suivez les chemins programmés en fonction des nombres programmés à des intervalles précis le long de ces chemins tout en tournant rapidement autour de leur propre axe, en effectuant de nombreux tours par minute pendant cette phase où plusieurs passages ont été effectués jusqu'à présent à chaque fois qu'une certaine quantité a été effectuée. été rasé jusqu'à ce que la forme/dimensions souhaitées aient été obtenues, etc.
4. Surveillance et ajustements : Une surveillance continue garantit la qualité et l’efficacité pendant l’usinage. Ainsi, les opérateurs peuvent effectuer des ajustements en temps réel, par exemple la vitesse de coupe/l'avance/la position de l'outil, entre autres.
5. Finition et Contrôle Qualité : Une fois les opérations d'usinage primaires terminées, des processus secondaires tels que l'ébavurage, le polissage, un traitement de surface, etc. peuvent être appliqués pour améliorer les finitions des pièces produites. Dans le même temps, les contrôles dimensionnels garantissent que les produits finaux répondent aux normes de tolérance spécifiées à des fins d'assurance qualité.

En résumé, des pièces complexes et précises sont produites rapidement grâce à une automatisation de contrôle précise tout au long du processus au sein d'un centre d'usinage CNC.

Quels sont les différents types de centres d’usinage CNC ?

Centres d'Usinage Verticaux (VMC)

Les centres d'usinage verticaux (VMC) sont identifiés par leur axe de broche en position verticale. La construction compacte, la simplicité d'utilisation et la polyvalence pour diverses applications de fraisage, de perçage et de taraudage sont les trois principaux atouts des VMC. Particulièrement adaptés au traitement de formes complexes ou à l'usinage de précision de pièces de petite à moyenne taille, ils peuvent être facilement utilisés là où une très grande précision est nécessaire plusieurs fois sur une courte période. Cette configuration les rend également efficaces pour accéder rapidement aux pièces et éliminer efficacement les copeaux, ce qui rend ces machines idéales pour les tâches avec des tolérances serrées ou celles nécessitant des ajustements fréquents.

Centres d'usinage horizontaux (HMC)

Les centres d'usinage horizontaux (HMC) ont l'axe de la broche positionné horizontalement. Cela crée de l'espace pour l'élimination en douceur des copeaux et permet de travailler sur plusieurs côtés d'une pièce en un seul réglage. Les HMC sont particulièrement adaptés aux opérations de coupe intensives, aux pièces de plus grande taille et aux longues séries de production. Ils utilisent des changeurs de palettes et des pierres tombales pour offrir une stabilité accrue ainsi qu'un support permettant une coupe continue avec moins de temps d'inactivité. Les composants multifaces complexes de haute précision bénéficient grandement de ce type de configuration en raison de son efficacité lorsqu'il s'agit d'usiner plusieurs faces en une seule configuration. Trop de faces peuvent nécessiter trop d'espace vertical, de sorte qu'elles ne rentreraient dans aucune autre machine qu'un centre d'usinage horizontal HMC, spécialement conçu à cet effet.

Centres d'usinage 5 axes

Les centres d'usinage à 5 axes sont un type de machine CNC (commande numérique par ordinateur) qui possède trois axes linéaires (X, Y et Z) ainsi que deux axes de rotation supplémentaires (A et B). Cet agencement permet de produire des formes complexes avec précision grâce à moins d'opérations avec une précision accrue. Le principal avantage de l'usinage 5 axes est qu'il peut déplacer l'outil de coupe ainsi que la pièce à usiner dans plusieurs directions à la fois – ceci est nécessaire pour les détails fins des pièces présentant des surfaces courbes typiques de l'industrie aérospatiale ou automobile. entre autres. Une telle flexibilité réduit les besoins de repositionnement manuel, garantissant ainsi une bonne qualité de finition sur toutes les surfaces, y compris celles qui peuvent être difficiles à atteindre avec d'autres méthodes, comme les pièces à multiples facettes rencontrées lors des opérations de fraisage ou de perçage CNC. En plus de réduire le temps de configuration, ces machines accélèrent également la production car elles peuvent effectuer plus d'étapes en une seule fois.

Comment choisir le centre d'usinage CNC adapté à vos besoins ?

Facteurs à considérer dans une usine CNC

Il y a un certain nombre de choses importantes à prendre en compte lors du choix d'une fraiseuse CNC, par exemple si vous en voulez une neuve ou d'occasion.

1. Compatibilité des matériaux : Assurez-vous que l'usine peut traiter les types de matériaux utilisés dans vos processus de fabrication – métaux, plastiques, composites, etc.
2. Vitesse et puissance de la broche : Adaptez les vitesses et les puissances des broches aux matériaux à couper et aux opérations prévues pour obtenir les meilleurs résultats.
3. Dimensions de l'espace de travail : Assurez-vous que l'enveloppe de travail de la machine répondra aux exigences de taille de vos pièces.
4. Configurations d'axe : Déterminez si des configurations à 3, 4 ou même 5 axes sont nécessaires en fonction de la complexité de la pièce.
5. Précision & Exactitude : Évaluez les tolérances par rapport aux niveaux de précision requis pour les projets que vous exécuterez sur cet équipement.
6. Système de contrôle: Pensez à la convivialité ainsi qu'à la compatibilité entre les systèmes actuels et les différents progiciels de contrôle numérique (CNC) de ces machines.
7. Capacité de l'outil : Examinez les tailles des magasins d'outils afin qu'elles correspondent aux nombres/variétés exigés par les cycles de production entrepris dans l'atelier où se trouve un tel appareil.
8. Entretien/Assistance : Étudier la disponibilité de services d'assistance technique relatifs à cette catégorie d'appareils à proximité de l'endroit où ils doivent être utilisés. Les pièces de rechange doivent également être facilement disponibles.

Comparaison de VMC et HMC

Pour choisir l'équipement adapté à vos besoins de fabrication, il est important que vous compreniez la différence entre un centre d'usinage vertical (VMC) et un centre d'usinage horizontal (HMC).

Centres d'Usinage Verticaux (VMC)

1. Orientation: Le perçage, le fraisage et l'alésage sont quelques-unes des opérations dans lesquelles les VMC excellent grâce à leurs broches alignées verticalement.
2. Visibilité de la pièce : Les VMC offrent une meilleure visibilité de la pièce car elles sont conçues verticalement, simplifiant ainsi la configuration et la surveillance.
3. Efficacité spatiale : Ils occupent moins de surface au sol que les HMC et peuvent donc économiser de l'espace dans des installations limitées.
4. Coût : Ils sont généralement moins chers que les HMC, ce qui les rend abordables pour la plupart des fabricants.
5. Applications communes: Les industries aux géométries relativement plus simples mais aux exigences de précision élevées, telles que l’automobile et l’électronique grand public, utilisent fréquemment ces machines.

Centres d'usinage horizontaux (HMC)

1. Orientation: Contrairement aux VMC, les broches des HMC sont disposées horizontalement pour permettre un usinage ininterrompu sur plusieurs côtés d'une pièce.
2. Évacuation des copeaux : Ce type de machine élimine plus facilement les copeaux produits lors de la coupe grâce à sa configuration horizontale, qui garantit également un environnement de coupe plus propre en réduisant l'usure des outils causée par l'accumulation de copeaux.
3. Efficacité de production: Un changeur de palettes automatique que l'on trouve souvent dans les HMC permet un usinage continu sans aucun temps d'arrêt pour le chargement ou le déchargement, augmentant ainsi considérablement l'efficacité de la production.
4. Gestion de la complexité : Les HMC peuvent gérer des pièces plus lourdes/plus grandes car ils sont fabriqués avec des structures solides qui conviennent également au traitement de pièces complexes.
5. Applications communes: L'industrie aérospatiale, entre autres, qui exige des niveaux de précision élevés ainsi que des résultats cohérents lors du travail sur des matériaux difficiles comme ceux utilisés dans le secteur de la fabrication de machines lourdes, utilise largement ce type de machines.

Comparaison des données de performances

• Réduction du temps de cycle – Les systèmes de changement de palettes efficaces inhérents au HMC peuvent entraîner une réduction jusqu'à 25 % des temps de cycle par rapport au VMC, principalement en raison de leurs caractéristiques de conception, qui permettent une commutation rapide entre les différentes pièces en cours de traitement.
• Outil de la vie – Une augmentation d'environ 20 % de la durée de vie de l'outil peut être obtenue grâce à des conditions de coupe stables provoquées par une meilleure évacuation des copeaux dans le HMC par rapport au VMC.
• Espace requis : En termes d'utilisation de l'espace au sol, les VMC peuvent occuper jusqu'à 30 % de surface en moins que les HMC, surtout si l'espace disponible au sein d'une installation est limité.
• Investissement initial: Généralement, le coût initial d'une HMC est entre 1.5 et 2 fois plus élevé que celui requis pour une VMC, bien que cette disparité soit souvent compensée par une efficacité accrue pendant l'exploitation, conduisant à une amélioration des niveaux de productivité, réduisant ainsi les coûts opérationnels globaux au fil du temps.

En examinant attentivement ces facteurs, les fabricants peuvent décider s'ils doivent opter pour le VMC ou le HMC en fonction de leurs besoins de production et de leurs objectifs commerciaux.

Principales caractéristiques des machines CNC avancées

1. Précision excessivement élevée : Les machines CNC de qualité supérieure sont construites sur mesure pour générer des composants presque parfaits avec des marges d'erreur ultra-minces. Ils s'appuient sur des systèmes de contrôle et des boucles de rétroaction les plus modernes qui garantissent l'uniformité de la précision, un facteur essentiel dans des secteurs comme l'aérospatiale et la fabrication d'équipements médicaux, entre autres, où les centres d'usinage sont conçus pour une haute précision.
2. Plus d'automatisation : Les machines CNC avancées disposent de nombreuses fonctionnalités automatisées, notamment des changeurs d'outils automatiques (ATC), des changeurs de palettes ainsi que l'intégration robotique. De tels développements minimisent l’intervention humaine, réduisant ainsi les risques d’erreurs tout en améliorant considérablement l’efficacité de la production.
3. Meilleures capacités de programmation : Les machines à commande numérique modernes disposent d'options de programmation supplémentaires telles que l'usinage 5 axes, le contournage complexe et l'intégration de logiciels de FAO (fabrication assistée par ordinateur). Cela permet la création de géométries complexes qui étaient impossibles avant cette époque.
4. Gamme de matériaux plus complète : De nos jours, les appareils à commande numérique peuvent fonctionner avec différents types de matériaux allant des métaux et alliages aux plastiques en passant par les composites. Les fabricants sont donc en mesure de répondre à divers besoins de production sans disposer de plusieurs machines spécialisées pour chaque objectif.
5. Vitesses de broche et avances plus rapides : Afin d'améliorer les performances de coupe et de réduire les temps de cycle ; Les appareils à commande numérique modernes sont construits avec des vitesses de broche plus élevées ainsi que des vitesses d'avance qui augmentent leur capacité à effectuer des opérations d'usinage rapides et efficaces, même sur des matériaux durs.
6. Systèmes de surveillance de la qualité intégrés : Les appareils à commande numérique les plus avancés sont équipés de systèmes de mesure ou de sondage laser, entre autres fonctionnalités de surveillance de la qualité en cours de processus. Ceux-ci garantissent des contrôles continus et des ajustements pendant tout le processus d'usinage, ce qui entraîne un minimum de déchets associé à une qualité de sortie améliorée.

Ces principaux attributs permettent aux producteurs d'obtenir une meilleure qualité de produits, une efficacité accrue pendant la production ainsi qu'une plus grande flexibilité au sein de leurs processus de fabrication.

Maintenance et service des centres d'usinage CNC

Routines d'entretien régulières

Contrôles quotidiens :

• Inspectez visiblement la machine pour déceler tout dommage.
• Nettoyer la zone de travail et éliminer toute saleté ou copeaux.
• Vérifiez les niveaux de liquides comme les lubrifiants et les liquides de refroidissement.
• Assurez-vous que le bouton d'arrêt d'urgence, entre autres dispositifs de sécurité, est fonctionnel.

Contrôles hebdomadaires :

• Examinez et nettoyez les filtres à air.
• Vérifier l'alignement ainsi que l'état des outils de coupe.
• Vérifier le bon mouvement des broches et des axes.
• Pour maintenir un fonctionnement optimal, assurez-vous de la bonne tension et du bon état des courroies et des poulies, en particulier dans les systèmes à six axes.

Contrôles mensuels :

• Inspectez les connexions électriques pour déceler des contacts corrodés.
• Fournissez des guides linéaires, des vis à billes et des roulements lubrifiés.
• Faites attention à toute fuite dans les systèmes hydrauliques et pneumatiques.
• Vérifier l'étalonnage des systèmes de mesure et de sondage.

Contrôles trimestriels :

• La broche/la transmission doivent être soigneusement inspectées.
• Testez la compensation du jeu, puis ajustez-la en conséquence.
• Réaliser un diagnostic logiciel pour évaluer son intégralité.
• Inspection (nettoyage) / Nettoyage des échangeurs thermiques sur systèmes de refroidissement.

Contrôles annuels :

• Effectuer un contrôle global des alignements des machines.
• Jetez les composants usés ou remplacez ceux cassés si nécessaire.
• Mettez à jour le micrologiciel/logiciel afin de permettre l’installation d’une nouvelle application.
• Passez en revue toute la maintenance préventive pour confirmer la santé de la machine.

Problèmes courants et dépannage

Surchauffe de la broche :

• Raison: Pas assez de lubrification ou de débit de liquide de refroidissement.
• Solution: Inspectez les systèmes de refroidissement pour vérifier leur bon fonctionnement, vérifiez les niveaux de liquide de refroidissement et examinez le système de lubrification.

Imprécision dimensionnelle :

• Cause: Composants de machine qui ne sont pas alignés ou outils usés.
• Solution: Réaligner les composants de la machine ; remplacer tous les outils usés ; calibrer les équipements de mesure.

Mauvaise finition de surface :

• Cause: Outils de coupe devenus émoussés ou taux d'avance incorrects utilisés pour le processus d'usinage.
• Solution: Aiguiser/remplacer les outils de coupe si nécessaire ; ajuster le(s) débit(s) d'avance en conséquence.

Vibrations excessives :

• Cause: Outillage déséquilibré ou éléments de machine desserrés.
• Solution: Outillage d'équilibrage ; serrez fermement toutes les connexions ; inspecter les problèmes structurels, le cas échéant, tels que les supports, etc.

Pannes du système hydraulique :

• Cause: Fuites dans le système hydraulique ou pression incohérente à l’intérieur de celui-ci.
• Solution: Vérifier les fuites (visuellement); réparer au besoin. Vérifiez les régulateurs de pression hydraulique.

Erreurs logicielles :

• Cause:Le système CNC corrompt les fichiers obsolètes. La corruption des fichiers logiciels est un problème courant dans les processus d'usinage modernes et peut entraîner des perturbations majeures des niveaux de productivité. Assurez-vous donc toujours de conserver un logiciel à jour qui améliore encore davantage la fiabilité de ces machines.
• Solution: Mettre à jour le logiciel vers la ou les dernières versions ; exécuter des diagnostics pour identifier/rectifier les erreurs trouvées au cours de ce processus.

Importance du département de service

Toutes les machines et équipements nécessitent un service après-vente opérationnel 24 heures sur 24 pour garantir une efficacité opérationnelle, une fiabilité et une durabilité optimales. Cette équipe dédiée ne peut que diagnostiquer et réparer les pannes et les dysfonctionnements, car elle peut facilement détecter les problèmes suffisamment tôt avant qu'ils ne deviennent complexes, réduisant ainsi les temps d'arrêt, augmentant la productivité et économisant de l'argent pour les entreprises. En outre, cela évite des réparations coûteuses et des interruptions de fonctionnement en détectant les problèmes potentiels plus tôt que quiconque n'aurait pu le faire, évitant ainsi les risques inutiles, en particulier lorsque du personnel hautement qualifié accompagné d'équipements de diagnostic modernes est utilisé à cette fin au sein d'un tel service. . De plus, il est nécessaire d'installer les mises à jour tout en garantissant la conformité aux normes fixées par les autorités compétentes, en garantissant que ces systèmes répondent non seulement aux exigences actuelles de l'industrie mais également à celles liées à la technologie ou même à la sécurité.

Sources de référence

Fraisage (usinage)

Usinage

Commande numérique

Foire Aux Questions (FAQ)

Q : Quels sont les facteurs à prendre en compte lors de la sélection d’un centre d’usinage CNC ?

R : Lors de la sélection d'un centre d'usinage CNC, vous devez réfléchir aux matériaux avec lesquels vous travaillerez, à la complexité des pièces, à la vitesse d'usinage, à la précision requise en termes de mouvements de la machine et d'erreurs de positionnement, à la taille (capacité dimensionnelle) des machines nécessaires. pour des emplois ou des tâches spécifiques à accomplir ; contraintes budgétaires, etc. De plus, on peut vouloir considérer des éléments tels que le niveau d'automatisation qui peut être atteint par un équipement donné comme une bonne réputation parmi d'autres tels que Makino, Haas ou Mazak, ainsi que s'il a des capacités à cinq axes ou non.

Q : En quoi le fraisage est-il différent des tours CNC ?

R : Le fraisage est un autre type de machine-outil à commande numérique (CNC) qui effectue l'enlèvement de matière à l'aide de fraises rotatives au lieu de forets tout en les faisant tourner sur leur axe où elles traversent le matériau sur lequel on travaille dans différentes directions, coupant l'excès de métal jusqu'à ce que le la forme souhaitée est obtenue contrairement aux tours qui font tourner la pièce contre la fraise en mouvement, de la même manière que ce qui se produit lors de l'opération de tournage effectuée sur les tours, mais ici, elle est également réalisée par une lame fixe appelée coupe. Ces deux types, bien que différents quant à leur principe de fonctionnement, entrent tous deux dans la catégorie dite des centres d'usinage avancés puisque tous ces appareils s'y trouvent.

Q : Pourquoi l'axe z est-il essentiel dans un centre d'usinage CNC ?

R : L'importance d'avoir un axe z sur toute fraiseuse/perceuse/aléseuse verticale comme celles couramment utilisées dans les ateliers d'aujourd'hui réside principalement dans sa capacité à se déplacer vers le bas vers la pièce à usiner serrée sur la table, rendant ainsi possible une ou plusieurs opérations de perçage. En dehors de cela, aucun mouvement de colonne dans le sens de la longueur ne se produirait en cas d'absence. Tant de choses n'auraient pas été réalisées sans une telle fonctionnalité incorporée dans la conception, étant donné que le désir d'ingénierie de précision nécessitait des tâches complexes entreprises par des systèmes multi-axes contrôlés numériquement par des ordinateurs afin de produire des pièces répondant aux normes les plus élevées. énonce les directives de l'industrie relatives aux procédures d'assurance qualité associées en plus des préoccupations de sécurité d'intérêt public général applicables partout où l'axe z est considéré comme une condition préalable à la réalisation des objectifs liés aux centres d'usinage.

Q : Comment l'automatisation contribue-t-elle à améliorer les performances des centres d'usinage CNC ?

R : L'utilité de l'automatisation dans ce contexte ne peut être ignorée étant donné que de telles fonctionnalités contribuent de manière significative à l'augmentation de l'efficacité de la production obtenue au sein de ces machines, qui sont toujours supérieures à celles obtenues lorsqu'elles sont utilisées sans elles, dans le but de réduire les coûts de main-d'œuvre grâce à l'élimination des tâches répétitives associées. avec les opérations de configuration, outre la réduction du temps nécessaire, effectuer des processus du même type, les systèmes à commande manuelle peuvent également inclure des fonctionnalités telles que des changeurs d'outils automatiques, des dispositifs de positionnement plus flexibles tels que des tables rotatives, etc. permettant un cycle de travail continu tout en minimisant l'intervention humaine, ce qui entraîne une durée de vie utile plus longue des outils, une meilleure finition des pièces entre autres.

Q : Pourquoi préférerais-je utiliser un centre d’usinage à cinq axes plutôt qu’un centre à trois axes ?

R : Il est nécessaire d'opter pour l'utilisation d'un centre d'usinage à cinq axes au lieu d'un centre à trois axes, car le premier offre une plus grande flexibilité et une plus grande précision pendant le fonctionnement lorsque des géométries complexes doivent être travaillées sur une seule configuration par rotation ou inclinaison le long d'axes supplémentaires. Cette capacité devient très avantageuse, en particulier dans l'industrie aérospatiale, qui a une forte demande de pièces complexes nécessitant une précision au-delà de ce que peuvent généralement obtenir les méthodes de fraisage 3D largement utilisées ailleurs.

Q : Quels sont les avantages d'une orientation horizontale dans les centres d'usinage CNC ?

R : Les machines CNC à orientation horizontale bénéficient de plusieurs fonctionnalités, telles qu'une meilleure élimination des copeaux, moins d'accumulation de chaleur et la capacité de manipuler des pièces plus grandes, ce qui les rend essentielles pour toute gamme de machines CNC. De plus, cette configuration améliore l'accès à la pièce, ce qui peut améliorer l'efficacité de sa découpe et la qualité des détails.

Q : Comment un centre d'usinage de type portique profite-t-il à la fabrication à grande échelle ?

R : Le centre d'usinage de type portique est parfait pour la production à grande échelle car il peut facilement traiter des composants volumineux. Il constitue une base stable et solide pour les opérations de découpe intensives impliquant des formes complexes, ce qui le rend adapté, entre autres, à l'industrie aérospatiale.

Q : Que fait la tête de broche dans un centre d'usinage CNC ?

R : La tête de broche est essentielle dans toute machine-outil ou système CNC ; il maintient et fait tourner le couteau. Sa précision et sa stabilité ont un impact direct sur la précision et la qualité lors de l'exécution de divers types de travaux de fraisage, tels que le perçage, l'alésage, etc. De meilleures performances combinées à une durée de vie plus longue peuvent être obtenues en utilisant des broches avancées telles que celles de Makino ou de DMG Mori.

Q : Quels sont les avantages d’une fraiseuse à commande numérique ?

R : Les fraiseuses à commande numérique permettent un contrôle précis des opérations d'usinage, conduisant à des quantités de production reproductibles lorsque nécessaire. Ils réduisent les erreurs humaines, accélèrent les processus et peuvent être programmés pour entreprendre un large éventail de tâches. Ce sont donc des solutions polyvalentes dans différents environnements où différents types de travaux impliquent l’utilisation d’outils.

Q : Pourquoi le serrage de la pièce est-il important dans l'usinage CNC ?

R : La stabilité et la précision tout au long du processus sont deux aspects clés qui doivent être maintenus lors de toute opération impliquant de maintenir un élément enfoncé pendant qu'il est travaillé manuellement ou via des systèmes automatisés comme la CNC. Ceci est réalisé grâce à des dispositifs de maintien de pièce appropriés qui empêchent les vibrations, positionnent correctement les pièces les unes par rapport aux autres dans des limites de tolérance données et maintiennent une bonne finition, augmentant ainsi l'efficacité et la précision globales pendant le processus d'usinage.