Ce que vous devez savoir sur l’usinage CNC

usinage

La reproduction d’une pièce identique à l’original a toujours été un casse-tête pour les fabricants, en raison de la complexité des travaux y afférents. Si le moulage a toujours été le moyen le plus courant pour obtenir des pièces adéquates à partir d’une matière quelconque, il requiert parfois des finitions qui sont coûteuses en termes de prix et de délai.

Néanmoins, la technique de moulage est toujours recommandée pour une production de pièces identiques en grande série, comme dans l’industrie automobile par exemple.

Depuis le XVIIIème siècle, le début de l’ère de l’industrialisation, on a commencé à développer la technique pour réaliser en série, à l’aide d’un tour mécanique, des pièces qui ont été façonnées auparavant de façon artisanale.

Il fallait attendre l’ère de l’informatique, à partir des années 40, pour mettre en place les machines à commande numérique ou l’usinage CNC (la commande numérique par calculateur ou « computer numerical control »).

L’usinage CNC

L’usinage CNC est un procédé moderne qui consiste à commander les déplacements des outils (fraisage) et de la masse à usiner (tournage), à l’aide d’un programme informatisé (FAO ou fabrication assistée par ordinateur).

Il existe de nombreux programmes informatiques de FAO sur le marché, entre autres :

‒ Fusion 360 (Gratuite si l’usage est personnel, à partir de 576 euros par an pour un usage professionnel ;

‒ AutoCAD (2 322 €/an). Comme Fusion 360, il est développé par le concepteur de logiciel américain Autodesk ;

‒ HeeksCNC qui ne coûte que 12 euros pour l’installation sur une plateforme Windows. Vous pouvez néanmoins télécharger gratuitement le code source sur le site du concepteur ;

‒ NC Viewer, entièrement gratuit et qui peut fonctionner sur des appareils mobiles.

On commence par concevoir un fichier en 3 dimensions (3D) sur un ordinateur, qui va commander après la machine à reproduire la pièce. On utilise ce qu’on appelle « méthode soustractive de fabrication », qui consiste à usiner et à enlever de la matière à partir d’un bloc de matière.

Les matériaux utilisés dans l’usinage CNC

On utilise généralement les métaux, comme l’aluminium, les alliages cuivreux (laiton et bronze), l’acier, le titane et rarement le zinc.

Les plastiques sont également très utilisés dans l’usinage CNC pour fabriquer des pièces d’automobile, d’appareils médicaux et électroniques, de la tuyauterie, et même dans le domaine de l’aérospatiale.

Le bois est un matériau le plus facile à façonner et peut être utilisé dans l’usinage CNC.

Il en est de même pour les matières rocheuses (la pierre) qui peuvent faire l’objet d’un usinage CNC.

Les étapes de l’usinage CNC

L’usinage CNC consiste en plusieurs étapes bien organisées :

La première étape se déroule exclusivement sur ordinateur, d’abord par la réalisation d’un dessin technique. Tout doit être vérifié avec précision, en créant une modélisation informatique en 3D, avant de passer à l’étape d’usinage.

La seconde étape consiste à choisir parmi les techniques d’usinage à utiliser, comme le fraisage, l’alésage, le perçage…

L’étape suivante est de choisir la machine-outil CNC à utiliser et de procéder à l’usinage. La réalisation peut être une combinaison d’usinage manuel et informatique pour des finitions encore plus complexes. En effet, il s’agit de fabriquer de prototype de pièce sur mesure.

Pour plus de précision, la dernière étape consiste à effectuer le contrôle technique par rapport à la spécification d’origine. Il s’agit de réaliser plusieurs tests à partir de la pièce reproduite, de soumettre le produit fini à des mesurages précis (au micromètre), suivant les normes standardisées ISO 2768 et ISO 286.

Les modèles de centre d’usinage CNC

Il y a 3 types de centre d’usinage CNC :

‒ le centre d’usinage horizontal, conçu pour des pièces de grande taille,

‒ le centre d’usinage vertical, capable d’usiner n’importe quelle surface avec précision et avec rapidité,

‒ le centre d’usinage orientable (broche orientable), capable d’usiner des travaux simultanément.

L’usinage à commande numérique ne concerne pas que les pièces lourdes et métalliques, mais également des petites pièces avec des matériaux variés. Vous pouvez confier tout usinage de pièces en série, dans le domaine médical, informatique et bien d’autres à l’entreprise Eloxal Plus située à Romette.