Maîtriser la précision, les tolérances et l'exactitude de l'usinage CNC : ce qu'il faut savoir

Avez-vous récemment contacté un fournisseur de services d'usinage CNC pour vous renseigner sur leurs services, ou êtes-vous tombé sur une page de services d'usinage CNC ? Si c'est le cas, vous avez probablement lu quelque chose du genre : « Nos machines CNC offrent une haute précision et exactitude et peuvent répondre à des exigences de tolérance serrées. »

Bien qu'il soit vrai que les machines à commande numérique (CNC) offrent ces avantages et plus, de nombreux ateliers d'usinage CNC abusent des termes « exactitude », « précision » et « tolérance » sans les expliquer à leurs clients.

Cet article entrera dans les détails de l'exactitude, la précision et la tolérance des machines de fraisage CNC. À la fin de cette lecture, vous pourrez discuter en toute confiance de votre projet de fabrication avec n'importe quel fabricant sans vous sentir submergé par les termes qu'ils utilisent pour décrire leurs services.

Quelle est la différence entre exactitude et précision ?

L'exactitude décrit la proximité (ou closeness) d'une mesure par rapport à la valeur vraie, tandis que la précision est la capacité d'un système de mesure à retourner la même mesure de manière répétée.

Une bonne façon de comprendre la différence entre ces termes est d'imaginer que vous tentez de toucher le centre d'une cible de tir. L'exactitude signifierait à quel point votre tir est proche du centre de la cible (la partie colorée en rouge dans la Figure 1). Supposons que votre premier tir touche le point désigné par « x » dans la Figure 1. Cela signifie que vous marqueriez 9 points sur 10 possibles. Nous pourrions dire que votre tir était exact à 90 %.

Figure 1. Cible de tir (Haute exactitude)

Insatisfait de votre exactitude de 90 %, vous décidez de réessayer. Mais vous faites pire en touchant les points marqués « x » (dans la Figure 2) trois fois de suite. Ainsi, nous pourrions dire que vous étiez moins exact (50 % d'exactitude) mais plus précis avec vos tirs. La précision signifie simplement la répétabilité de votre système de mesure.

Figure 2. Cible de tir (Faible exactitude - Haute précision)

Alors disons que vous cherchez à faire une cavité de 100 mm x 50 mm x 10 mm dans une pièce métallique. Un service d'usinage CNC hautement exact signifie que les outils de coupe CNC couperont cette pièce métallique exactement selon vos spécifications et sans erreurs. En revanche, une machine CNC hautement précise (ou répétable) créera cette même coupe exacte pour, disons, 100 unités de la pièce.

Maintenant que vous comprenez ce qui donne son nom à la fabrication de précision, parlons des tolérances.

Que sont les tolérances ?

La tolérance est la quantité de déviation admissible dans la dimension d'une pièce. Elle est généralement exprimée comme « ± » (prononcé « plus ou moins ») et accompagnée d'une valeur, par exemple, ±0,05 mm.

Pour mieux comprendre, prenons l'exemple d'un atelier d'usinage CNC qui affirme que leur outil d'usinage peut atteindre une tolérance de ±0,05 mm. Cela signifie que leurs opérations d'usinage peuvent causer une déviation allant jusqu'à 0,05 mm en plus (ou en moins) que votre valeur standard. Donc, si vous leur demandez de créer un trou avec un diamètre de 10 mm sur un bloc de métal, vous pouvez vous attendre à obtenir votre pièce avec un diamètre variant entre 9,95 mm et 10,05 mm.

La tolérance est si importante qu'une légère erreur peut entraver la fonctionnalité de votre design. Par exemple, disons que vous contactez un autre fabricant pour créer une tige cylindrique qui s'accouple au trou de 10 ±0,05 mm de diamètre. Si ce fabricant peut atteindre une tolérance de ±0,07 mm, alors vous pouvez vous attendre à ce que la dimension de votre tige varie entre 9,93 mm et 10,07 mm.

Malheureusement, les limites inférieures et supérieures de cette dimension de tige rendront vos pièces de tige et de trou fonctionnellement inutiles ou incompatibles. Voyez-vous pourquoi il est absolument important de définir vos tolérances avec chaque atelier d'usinage CNC ?

Comment l'usinage CNC performe-t-il ?

L'usinage CNC est l'un des procédés de fabrication les plus populaires aujourd'hui. Et c'est principalement dû à sa haute exactitude, précision et plage de tolérance serrée. En fait, avec l'usinage CNC, vous pouvez créer avec précision plus de 1000 unités de pièces identiques tout en atteignant des tolérances aussi petites que ±0,04 mm.

Cependant, tous ces avantages ne seront ressentis que si vous travaillez avec un atelier CNC de premier ordre.

Gensun Precision Machining est un fournisseur de premier plan de services d'usinage CNC de haute qualité à travers le monde. Nous sommes en activité depuis près de deux décennies, créant des pièces précises et exactes pour nos clients tout en respectant leurs exigences de tolérance.

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