Machines-outils CNC : Évolution et impact sur la fabrication moderne — Partie 1

Aujourd'hui, les machines-outils à Commande Numérique Informatisée ou CNC sont omniprésentes dans le secteur industriel.

Chevaux de bataille du secteur de la fabrication, les Machines-Outils à Commande Numérique Informatisée (CNC) forment l'épine dorsale des usines et lignes de production.

Armées de systèmes logiciels intelligents et de processus automatisés, elles aident à améliorer significativement la productivité des ateliers d'usines à travers le monde.

Avec une sophistication croissante au fil des décennies, elles ont grandement réduit le travail traditionnellement fastidieux et épuisant de fabrication de multiples composants et pièces. De nouvelles technologies et degrés plus élevés de précision et d'automatisation ont aussi permis de fabriquer des équipements et composants de plus en plus sophistiqués avec plus de facilité.

Mais comment ces machines-outils ont-elles commencé ? Pour cela, faisons un voyage dans le temps.

L'Histoire des Machines-Outils CNC

Savez-vous que des machines-outils comme les tours et fraiseuses étaient en usage dès le 19^e siècle ?

À l'époque, tous les processus étaient faits manuellement. Les opérateurs de machines-outils utilisaient divers boutons, jauges et cadrans pour opérer leurs machines.

Traditionnellement, des volants d'inertie étaient utilisés pour stabiliser les mouvements des machines. Ceux-ci reposaient sur des systèmes interconnectés d'engrenages et leviers pour manœuvrer les pièces métalliques travaillées.

Un tel travail était laborieux et sujet aux accidents. Les opérateurs de machine devaient changer manuellement les mèches de coupe ou de perçage. Ils devaient aussi déplacer les pièces métalliques de station en station pour effectuer différentes opérations d'usinage.

Après la Seconde Guerre Mondiale, des machines à Commande Numérique ou NC furent développées. Contrairement aux machines-outils manuelles, celles-ci reposaient sur une série de nombres perforés sur bande de papier ou cartes perforées pour contrôler leurs mouvements.

Cela a aidé à économiser la main-d'œuvre et l'effort en usinage, tout en améliorant la précision. Cela a aussi réduit la complexité du processus d'usinage pour les opérateurs, éliminant des contrôles tels que volants à main, leviers, ou guides de patron.

Quand les ordinateurs sont entrés en scène à la fin des années 1960, les machines à Commande Numérique Informatisée ou CNC furent inventées. Celles-ci améliorèrent significativement la flexibilité, stabilité, précision et productivité des processus d'usinage.

Les machines CNC pouvaient traiter répétitivement certaines opérations de coupe, fraisage, perçage et alésage encore et encore. Cela leur permit d'améliorer le débit des usines, et les habilita à fabriquer des pièces plus complexes en une seule opération.

Souvent, les machines CNC pouvaient produire des pièces bien plus complexes que même les opérateurs d'outils les plus habiles — certaines pouvaient changer automatiquement les outils de coupe et de formage spécifiques utilisés.

Éventuellement, plusieurs machines-outils CNC furent combinées pour former ce qu'on connaît aujourd'hui comme centres d'usinage. Ceux-ci combinent de multiples fonctions, et sont automatisés par à la fois logiciel et matériel.

Les centres d'usinage ont automatisé les lignes de production et usines à travers le monde, améliorant la productivité des opérateurs par bonds.

Entrée des Fabricants Spécialisés de Machines-Outils

Avant la naissance des fabricants spécialisés de machines-outils, les fabricants de produits haut de gamme devaient concevoir et faire leurs propres machines. Celles-ci étaient largement des machines manuelles, et étaient pénibles à opérer et maintenir.

Elles forçaient aussi les fabricants à acquérir une large gamme de compétences et compétences d'ingénierie, en dehors de leurs domaines de force en conception et développement de produits.

À l'époque, les machines de fraisage, tournage ou gravure automatisées ou semi-automatisées haut de gamme étaient indisponibles, sauf celles qui devaient être opérées manuellement.

Les choses s'améliorèrent significativement quand les entreprises spécialisées de machines-outils apparurent.

La première dans le secteur industriel sud-coréen, l'établissement de Hwacheon dans les années 1950 a fourni une nouvelle voie pour les fabricants de la région. En développant ses propres machines et technologies, Hwacheon a catalysé la croissance des fabricants sud-coréens au fil des décennies.

Innovations en Recherche & Développement Machine-Outil

Axés sur les besoins uniques de l'industrie, les fabricants de Machines-Outils CNC ont évolué au fil des décennies passées pour répondre aux besoins d'une large gamme de fabricants. Ils incluent des secteurs de pointe comme la fabrication de pièces et moules, aérospatial, automobile et industries biomédicales, aux industries lourdes comme le forage pétrolier et la construction navale.

Les demandes pour de nouvelles solutions de fabrication alors et maintenant sont sans fin. Elles incluent des vitesses plus rapides, qualité plus élevée, et nouveaux (et plus durs) matériaux comme Inconel, Titane, et Acier Inoxydable Spécial.

Les transitions de la Production de Masse vers la fabrication « High Mix – Low Volume » exigent davantage des solutions de fabrication flexibles just-in-time.

Les machines doivent être mises en place et opérationnelles dans un temps beaucoup plus court pour répondre aux nouvelles demandes de production, réduisant le temps d'arrêt ou temps non productif.

En restant au fait des besoins de nos clients fabricants pour une qualité, design et technologie toujours améliorés, Hwacheon investit continuellement en R&D pour créer des machines robustes, solides et mécaniquement précises pour leur usage.

Parce que nous sommes proches de nos clients, nous apprenons quelles améliorations ils ont besoin, reconnaissons leurs défis de fabrication existants, et adaptons nos produits à leurs besoins.

Pour ce faire, le Centre de Recherche Magok de Hwacheon effectue des démonstrations de processus d'usinage réels. Ce faisant, nous pouvons développer, vérifier et fournir des solutions précises pour la nouvelle génération de fabricants.

Six Parties Essentielles d'une Machine-Outil CNC

Avec les considérations ci-dessus à l'esprit, regardons maintenant les six parties et processus les plus importants dans une Machine-Outil CNC.

#1 Fonderie

La fonderie est un élément important de la machine-outil CNC, déterminant la stabilité et la rigidité de base de chaque machine-outil. Cela repose sur la fonderie utilisée pour couler les pièces métalliques et non-métalliques nécessaires pour la machine, et le contrôle qualité utilisé pour assurer la pureté des matériaux utilisés.

Ici, Hwacheon utilise les matières premières de la plus haute qualité. Notre propre fonderie produit des matériaux de fonderie avec une qualité exceptionnelle. Ceux-ci sont utilisés pour fabriquer nos propres machines-outils, ainsi que d'autres machines et équipements. Toujours en opération après 78 ans d'histoire, notre fonderie produit des composants clés pour nos propres machines-outils (fraisage & tournage).

Nous fournissons aussi des composants à des entreprises réputées à travers le monde. Ils incluent bras et corps de robots, pièces pour génération d'énergie alternative (éoliennes), pièces de train, équipements solaires et bien plus.

#2 Mandrins & Engrenages

Dans une machine-outil, engrenages, mandrins et couplages curviques sont des composants cruciaux qui assurent un mouvement et une articulation fluides entre différentes pièces mobiles.

Pour garantir que nos machines répondent à des standards de qualité exigeants, Hwacheon produit et fournit ses propres engrenages, mandrins et couplages curviques de haute qualité, utilisant des technologies de fabrication de machines-outils accumulées sur une longue période.

#3 Tôlerie

Pour fabriquer de la tôlerie, des dessins incluant des mesures précises sont nécessaires. Cela est suivi par la préparation des matériaux, coupe, usinage, et finalement l'installation et l'assemblage des machines-outils elles-mêmes.

Les capacités de fabrication de tôlerie de Hwacheon nous permettent de fabriquer des articles comme les réservoirs de liquide de refroidissement, boîtiers de commande CNC, et armoires de commutation électronique, ainsi que diverses pièces de protection contre les éclaboussures. Nous concevons aussi nos propres machines de découpe laser et les utilisons avec succès dans notre propre production. Au-delà, nous avons travaillé avec des fabricants réputés pour garantir que nos machines de pliage produisent la qualité supérieure.

#4 Compétence de Raclage Manuel

Le Raclage Manuel est une compétence essentielle dans la fabrication de machines-outils. Les machines de haute qualité emploient normalement le raclage manuel pour assurer que les surfaces d'usinage peuvent parfaitement absorber les vibrations, contrôler les plus petits mouvements, et maintenir la stabilité et la précision malgré des tâches de coupe lourde forte ou d'usinage de précision.

Hwacheon a cultivé la compétence de raclage manuel que seuls ses maîtres expérimentés peuvent effectuer. Notre compétence de raclage manuel permet à nos machines d'effectuer les besoins d'usinage de haute précision et lourde de nos clients — même à des vitesses extrêmement élevées.

#5 Broche

La performance d'une machine CNC dépend grandement de la performance de sa broche et de la technologie utilisée dans la fabrication de ce composant critique. Avec plus de 66 ans d'expérience en tant que fabricant de machines-outils de premier plan, Hwacheon est resté à l'avant-garde de la technologie de broche.

Notre excellence en fabrication, combinée à notre haute capacité en assemblage de précision nous aide à développer des broches qui ont des tolérances ultra-précises. En utilisant des équipements d'inspection de pointe et des systèmes de lubrification de roulements spéciaux, nos machines peuvent supporter des opérations longues à température contrôlée même sur des temps de cycle très longs.

#6 Logiciel de Machinerie

Formant le « cerveau » d'une machine-outil CNC, le logiciel d'usinage aide à automatiser les différentes étapes et processus de fabrication. Ils aident à introduire de nombreuses fonctionnalités gain de temps dans le processus d'usinage, et réduisent le besoin d'intervention humaine fréquente.

Le logiciel d'usinage développé par Hwacheon est standard sur tous les centres d'usinage pour améliorer la qualité d'usinage, la productivité et contrôler les variations dynamiques et de température.

Attendez la Partie 2 de l'Histoire…

Merci de nous avoir suivis dans le voyage d'une Machine-Outil CNC.

Dans cet article, nous avons tracé l'histoire des machines-outils, exploré les développements en innovation et R&D, et mis en lumière six éléments clés dans un fabricant de machines-outils.

Pour la partie 2 de cet article, nous regarderons les étapes suivantes :

• Comment les Composants des Fournisseurs sont Intégrés
• Assemblage des Machines
• Contrôle Qualité et Tests
• Emballage, Documentation et Expédition
• Livraison, Installation et Mise en Service d'une Machine

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