Découvrez les 10 types de machines CNC utilisés dans le monde

Êtes-vous un concepteur de produits cherchant à transformer votre idée en réalité, ou avez-vous une pièce que vous souhaitez fabriquer ? Si c'est le cas, vous cherchez probablement à choisir une technologie de fabrication pour créer vos pièces avec précision et exactitude.

Les machines à commande numérique par ordinateur (CNC) répondent à toutes ces exigences et plus encore. Non seulement ces machines peuvent créer des pièces simples et complexes avec précision et exactitude, mais elles sont également rapides et rentables. Cependant, il existe plusieurs types de machines CNC, chacune ayant sa conception unique et son adéquation pour créer différentes caractéristiques de pièces.

Dans cet article, nous parlerons de dix des types de machines CNC les plus courants dans l'industrie manufacturière. Vous apprendrez comment chacune de ces machines fonctionne et les différents processus et opérations de fabrication qu'elles peuvent effectuer.

Qu'est-ce que la technologie CNC ?

La commande numérique par ordinateur (CNC) décrit l'idée de contrôler automatiquement des outils de machine via un logiciel et un code préprogrammés.

Le processus d'usinage CNC commence par la modélisation 3D de la pièce souhaitée à l'aide d'un logiciel de CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Ensuite, le modèle 3D est chargé dans un logiciel de FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur), créant un ensemble d'instructions informatiques (G-code) qui contrôle la séquence des mouvements des outils de coupe sur la pièce.

Examinons maintenant les différents types de machines CNC et en quoi ils diffèrent.

#1 Machines de fraisage CNC

Les machines de fraisage CNC (ou fraiseuses CNC) sont le type le plus courant de machines CNC. Elles comportent un outil de coupe multi-lames fixé à une broche et tournant à grande vitesse contre une pièce fixe. Elles sont idéales pour créer des cavités, des coupes en angle, des trous décentrés et des caractéristiques complexes.

En savoir plus : Qu'est-ce que le fraisage CNC ?

#2 Routeurs CNC

Source de l'image : Rickwashburn1, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Les routeurs CNC (ou machines de routage) sont très similaires aux fraiseuses CNC — ils utilisent un outil de coupe multi-lames qui tourne contre la pièce pour créer les pièces souhaitées. Cependant, tandis que les fraiseuses CNC sont couramment utilisées pour les métaux durs et les matériaux de qualité industrielle, les routeurs CNC sont mieux adaptés pour couper des matériaux plus tendres et délicats comme les plastiques, le bois et la mousse.

Ils sont idéaux pour créer des panneaux, des prototypes en plastique et des moules pour des applications de moulage par injection.

#3 Tours CNC

Les tours CNC (ou machines de tournage) partagent des similitudes avec les fraiseuses et routeurs CNC ; ils comportent un mandrin et une broche et s'appuient sur la technologie CNC. Cependant, ces machines diffèrent dans leurs méthodes de travail, qui sont des opposés exacts.

Dans les tours CNC, le mandrin et la broche maintiennent et font tourner la pièce contre un outil de coupe stationnaire. Ces machines ont généralement une configuration à 3 axes et peuvent atteindre des tolérances aussi serrées que ±4 μm. Ainsi, elles sont idéales pour l'usinage de formes cylindriques complexes.

Si votre projet d'usinage nécessite des processus de tournage de haute qualité, incluant le tournage conique, le moletage, le perçage, le tronçonnage et le rainurage, alors une machine de tour CNC est l'équipement idéal à utiliser. Vous pouvez également utiliser cette machine pour l'alésage, le surfaçage, le dressage et les opérations de filetage. Cependant, gardez à l'esprit que les tours CNC deviennent moins précis à mesure que la pièce s'épaissit.

En savoir plus : Qu'est-ce que le tournage CNC ?

#4 Découpeuse laser CNC

Les découpeuses laser CNC sont similaires aux fraiseuses CNC quant aux types de formes ou de caractéristiques qu'elles peuvent usiner. Cependant, elles diffèrent de leurs homologues de fraisage en effectuant des opérations de coupe à l'aide de faisceaux laser.

Un faisceau laser est une colonne de lumière de haute intensité. Lorsqu'il est focalisé sur une pièce, il la fait fondre jusqu'à créer une coupe. La technologie CNC contrôle la séquence des mouvements de la tête de coupe laser (et du faisceau laser) jusqu'à ce que la pièce personnalisée souhaitée soit réalisée.

Les découpeuses laser CNC offrent un haut niveau de précision de coupe et sont idéales pour couper une large gamme de matériaux, y compris les métaux, les plastiques et les bois durs. De plus, leur précision extrêmement élevée les rend idéales pour graver votre nom de marque et votre logo sur une pièce fraisée ou tournée CNC.

En savoir plus : Qu'est-ce qu'une découpeuse laser CNC ?

#5 Machines de découpe plasma CNC

Source de l'image : Steve Brown Photography, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Les machines de découpe plasma CNC offrent également un haut niveau de précision de coupe et une large compatibilité de matériaux, comme les découpeuses laser. Elles ne diffèrent des découpeuses laser que par l'utilisation d'une torche plasma pour effectuer les opérations de coupe.

La torche plasma génère un plasma de haute puissance (ou gaz ionisé) capable d'atteindre des températures allant jusqu'à 50 000 °F. Cette quantité tremende d'énergie thermique coupe sans effort n'importe quel matériau tant qu'il est électriquement conducteur.

#6 Machines d'électroérosion CNC (EDM)

Les machines d'électroérosion CNC, également connues sous le nom de machines CNC à étincelles, utilisent des étincelles électriques provenant d'un outil métallique pour couper la pièce dans la forme souhaitée. Comme les machines de découpe plasma, les machines d'électroérosion nécessitent également que la pièce soit électriquement conductrice. Cette exigence stricte existe car l'outil métallique sert d'électrode et ne peut désintégrer que des matériaux électriquement conducteurs.

Les machines d'électroérosion sont idéales pour l'usinage de micro-fentes, de trous et de caractéristiques angulaires dans des métaux difficiles à usiner, tels que l'acier à haute teneur en carbone et l'acier trempé.

En savoir plus : Qu'est-ce que l'EDM ?

#7 Découpeuses à jet d'eau CNC

Source de l'image : Steve Brown Photography, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

Comme son nom l'indique, une découpeuse à jet d'eau CNC utilise des jets d'eau à haute pression (ou un mélange d'eau et d'une substance abrasive) pour couper à travers les matériaux. La technologie de commande numérique par ordinateur contrôle la séquence de mouvement du jet d'eau pour créer la pièce finie souhaitée.

Les découpeuses à jet d'eau CNC sont assez similaires aux découpeuses plasma et laser CNC dans le sens où elles éliminent le besoin d'outils de machine. Cependant, contrairement aux découpeuses plasma et laser CNC, les découpeuses à jet d'eau CNC sont particulièrement adaptées aux matériaux à faible résistance thermique, comme l'aluminium et les plastiques. Par « faible résistance thermique », nous voulons dire que les matériaux sont sujets à la fusion lorsqu'ils sont exposés à des températures élevées.

#8 Rectifieuses CNC

Les rectifieuses CNC (ou machines de rectification) comportent des meules rotatives qui enlèvent de la matière d'une pièce pour créer un produit répondant à vos spécifications. Ces machines comportent également des systèmes de contrôle thermique intelligents qui vérifient la température de la meule et compensent les changements qui pourraient autrement affecter la précision des pièces usinées.

Tous ces avantages rendent les rectifieuses CNC idéales pour les applications de fabrication de haute précision. Par exemple, vous pouvez utiliser des rectifieuses CNC pour créer des pièces métalliques de haute qualité pour des arbres de transmission, des arbres à cames et d'autres pièces complexes nécessitant des finitions de surface précises.

En savoir plus : Finition de surface et tableau de rugosité de surface

#9 Machines de perçage CNC

Source de l'image : Cosme2c, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Les machines de perçage CNC sont assez similaires aux machines de perçage traditionnelles — elles utilisent un outil de coupe rotatif pour produire des trous dans une pièce fixe. Cependant, comme les machines de perçage CNC s'appuient sur la technologie CNC, elles sont plus précises et plus polyvalentes que les machines de perçage traditionnelles.

Par exemple, les machines de perçage CNC peuvent créer des trous tout en atteignant des tolérances aussi serrées que ±0,001 mm. Elles sont également compatibles avec une large gamme de matériaux, y compris les métaux, les plastiques et le bois. De plus, les technologies récentes de machines de perçage CNC comportent une tourelle d'outils — qui accepte plusieurs forets et vous permet de basculer rapidement entre les mèches pendant la fabrication.

Vous devriez opter pour des machines de perçage CNC si vous cherchez à fabriquer des moyeux, des ébauches d'engrenages et des arbres usinés.

#10 Machines CNC 6 axes

Source de l'image : GregorDS, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

L'axe d'une machine CNC décrit le nombre de directions indépendantes dans lesquelles l'outil de coupe CNC (ou la pièce) peut se déplacer pour créer une pièce usinée. Par exemple, une machine CNC 3 axes fonctionne généralement le long de l'axe X (vertical), de l'axe Y (horizontal) et de l'axe Z (profondeur) pour usiner une pièce et créer une pièce finie.

Cependant, la technologie des machines CNC a progressé pour inclure des capacités 6 axes ces dernières années. Les machines CNC 6 axes combinent le mouvement linéaire à trois axes des machines 3 axes avec la rotation autour des axes X, Y et Z. Cela garantit que l'outil de coupe reste perpendiculaire à la surface du matériau sur plusieurs plans, vous permettant de créer des pièces complexes.

Les machines 6 axes peuvent fabriquer à peu près n'importe quelle conception complexe, tant que le machiniste est compétent dans la fabrication de pièces CNC.

Usinage CNC de pièces de haute qualité : Gensun peut vous aider

Maintenant que vous connaissez les différents types de machines CNC et leurs capacités, vous conviendrez que les machines CNC peuvent fabriquer à peu près n'importe quelle pièce, caractéristique ou produit. Cependant, le succès de votre projet de fabrication dépend également de l'atelier d'usinage et des machinistes qui créent vos produits.

Gensun Precision Machining est un fournisseur de premier plan de services d'usinage CNC en Asie. Non seulement nous disposons d'une grande variété de types de machines CNC, mais nous avons également des ingénieurs et des machinistes hautement expérimentés, capables de réaliser votre produit correctement.

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Note : Cet article a été publié à l'origine en juin 2021 et a été mis à jour en mai 2022.