Comment sourcer des pièces CNC : guide complet

Publié le 28 juillet 2020 | Par WayKen Rapid Manufacturing

Les entreprises modernes se divisent en deux grands groupes : production et services. Le second est considérablement plus grand car il est plus facile de démarrer une activité de service basée sur votre éducation ou compétences. Vous pouvez créer une agence de coaching ou une entreprise de rédaction freelance avec peu ou pas de financement. Les entreprises de production ont plus de mal. Pour produire des pièces CNC, vous devez beaucoup savoir. Cependant, votre potentiel est bien plus élevé. Une fois tout mis en place, la production demande moins de temps et peut croître en quelque chose de potentiellement plus grand qu'une entreprise de services.

Nous avons décidé de créer ce guide étape par étape pour vous montrer qu'obtenir des pièces par usinage CNC n'est pas aussi éprouvant qu'il n'y paraît et qu'il existe des moyens de le rendre encore plus facile.

Vous commencez généralement par choisir quoi produire. Croyez-moi, il y a des tonnes de façons d'améliorer notre vie ou d'y apporter plus de divertissement. Même produire des choses banales peut être génial si vous avez votre angle unique que les clients apprécient. Nous ne vous aiderons pas sur quoi produire mais sur comment le faire. Passez à l'étape suivante une fois que vous avez choisi quoi vendre.

1. Exigences de l'atelier d'usinage CNC

Tout d'abord, vous devez comprendre que vous concevez une pièce dans l'intention de la fabriquer. Cela signifie que vous devrez prendre en compte les limitations de fabrication. Idéalement, vous devriez savoir où vous allez produire la pièce pour estimer la faisabilité. Vous pouvez concevoir les pièces puis chercher le fabricant, mais il est possible que vous deviez retravailler votre conception pour que l'atelier choisi puisse la produire. Ma proposition : décidez d'abord de l'installation de production. Le coût, bien sûr. Idéalement, vous achèteriez l'équipement pour produire vos pièces et monteriez une usine, mais très peu de gens en ont les moyens. Donc vous chercherez un atelier d'usinage CNC adapté.

Que devez-vous examiner ?

• Notez les matériaux qu'ils travaillent, plus il y en a, mieux c'est.
• Regardez la masse et dimensions maximales des pièces qu'ils peuvent faire.
• Regardez les possibilités d'opérations de finition. Beaucoup doivent chercher un second atelier pour l'anodisation ou le polissage.
• Regardez la précision de leur équipement. Elle doit être 30% plus précise que la tolérance de vos pièces.
• Regardez le nombre de types de machines-outils différents qu'ils ont. Regardez la quantité de chaque type. Vous pourriez avoir besoin d'augmenter votre production.

Une fois que vous avez choisi l'atelier, obtenez autant d'informations que possible sur leurs capacités de prototypage et production CNC et notez-les. Gardez-les à portée de main quand vous concevez votre produit.

2. Concevoir des pièces CNC idéalisées

Que vous ayez ou non établi un atelier avec qui travailler, votre première tâche est de concevoir ce que vous voulez produire. À ce stade, ne vous inquiétez pas trop des capacités de fabrication, vous pouvez garder à l'esprit les dimensions maximales mais laissez votre imagination faire. Commencez par lister les caractéristiques de votre produit. Ensuite, dessinez une esquisse qui décrira la disposition générale et les principes de fonctionnement. Ensuite, je suggère de décider des dimensions principales et de commencer à faire un modèle 3D de votre conception. La modélisation 3D s'est démocratisée et est vraiment facile aujourd'hui. Il y a des tonnes de leçons gratuites sur internet.

3. Modifier la conception pour les besoins de fabrication de pièces CNC

Une fois que vous avez votre vision parfaite du produit, l'étape suivante est, malheureusement, de la découper un peu. Vous devez sortir cette fiche d'information sur votre atelier CNC, trouver des articles de conseils de fabrication pour l'usinage CNC, et commencer à revoir votre conception. Cette étape est l'une des plus importantes si vous arrivez à la production en série car disons que vous faites un changement dans la conception qui vous fait économiser un centime en coûts de production, que ce soit en temps, outils ou équipement. Disons que vous produisez 2000 produits par mois, soit 24 000 par an, vous économiserez 24 000 $ par an si vous améliorez votre conception d'un seul centime. Pensez aux possibilités futures. Plus vous produisez, plus vous devez examiner votre conception scrupuleusement. Il y a des outils dans les étapes suivantes qui peuvent vous aider à rendre votre conception plus fabriquable.

4. Programmation CNC

Le résultat final de la conception est un modèle 3D et un dessin technique représentant toutes ses dimensions et tolérances. À partir de là, si vous décidez de faire un prototype vous-même, vous devrez apprendre la programmation CNC. La majorité des machines-outils CNC utilisent un langage de programmation spécial appelé G-code. La pièce est placée dans un système de coordonnées de la machine et chaque ligne indique où l'outil de coupe doit se déplacer. Vous pouvez aussi utiliser un système FAO pour créer un programme CN. Ensuite, vous choisissez quelle surface de votre modèle CAO doit être usinée et le système FAO générera le code. Cette étape est assez complexe car vous devez prendre en compte la géométrie, les tolérances et les matériaux pour générer un bon programme. Nous suggérons qu'à ce stade, vous engagiez un bon atelier. Les prototypes ne sont plus chers de nos jours et les professionnels feront avancer votre projet beaucoup plus vite.

5. Mise en place de la machine CNC

Une fois que vous avez le programme, il est temps de mettre en place la pièce. Une mise en place de base CNC consiste en :

• Orientation de la pièce. Pendant l'étape précédente et celle-ci, vous devrez décider de la série d'orientations de la pièce pour enlever tout le matériau excédentaire.
• Serrage de la pièce. Vous devez maintenir fermement la pièce en place car les forces de coupe tenteront de la déplacer. Il existe de nombreux types de dispositifs pour serrer la pièce. Nous conseillons vivement d'utiliser des ensembles d'outillage standard de dispositifs et fixations, cependant, si votre pièce a une forme complexe, vous pourriez avoir besoin d'un outillage spécial. Certains ateliers se spécialisent dans l'outillage rapide parfait pour les petites séries et prototypes. C'est moins cher et fabriqué plus vite.
• Zéro de coordonnées. Une fois la pièce serrée, la machine doit savoir où se situe le zéro de coordonnées. Vous pouvez soit ajuster manuellement ce point en touchant la pièce avec un outil et calculer la différence manuellement, soit acheter un indicateur spécial.
• Chargement des outils de coupe. Dernier point mais non des moindres : la mise en place des outils. Vous devez positionner tous les outils de votre programme CN dans les emplacements désignés (vérifiez que les outils correspondent aux numéros du G-code). Ensuite, vous devez entrer manuellement les dimensions de l'outil pour que la machine sache sa longueur et largeur.

6. Vérification du programme

Une fois toutes les préparations faites, vous devez tester le programme. Premièrement, beaucoup de systèmes CNC ont une fonction de simulation virtuelle qui permet de voir la progression de la coupe sur l'écran. Ainsi, si vous avez fait des erreurs, vous les verrez sans rien endommager. Une fois vérifié, nous suggérons de tester le programme CN sur un matériau plus tendre. En cas de collision, les outils de coupe et l'outillage ne subiront pas de dommages.

7. Usinage de la pièce

Une fois le programme CN vérifié et revérifié, c'est l'heure de l'usinage des pièces CNC. Cette partie est généralement facile pour les prototypistes car vous ne fabriquez que quelques pièces et il n'y a pas d'intervalles de temps stricts pour le chargement/déchargement. Cependant, en production, vous devez faire attention à ces choses et réduire les temps de mise en place au maximum.

8. Contrôle qualité

Une fois la pièce terminée, vous devez vérifier qu'elle répond à toutes les exigences de conception. Si votre pièce CNC a une haute précision, vous aurez besoin d'équipements et techniques de contrôle qualité spéciaux. WayKen est certifié ISO 9001:2015 pour garantir que votre projet respecte des spécifications de qualité strictes.

9. Finition de surface

La finition des pièces CNC est très importante car elle ajoute à l'esthétique de votre produit et plus important encore, à sa durabilité. Bien sûr, l'éclat du métal fraîchement usiné est beau mais il ternira, et la corrosion s'installera en quelques semaines. Il existe beaucoup de techniques de finition si vous avez l'équipement spécifique. Si vous voulez que votre pièce soit belle, nous vous suggérons de contacter les professionnels. Si vous n'avez pas besoin de la finition parfaite pour l'instant, peindre la pièce au pinceau est toujours une option peu coûteuse, cependant, nous déconseillons fortement de négliger la finition.

Comment WayKen peut offrir des pièces CNC premium

Chez WayKen, nous offrons du prototypage rapide, usinage CNC, outillage rapide, et bien plus. Nos ingénieurs commerciaux vérifieront votre conception pour la fabricabilité (DFM) pour garantir que la pièce peut être faite au-delà de vos attentes. Production en faibles volumes allégée, expédition rapide, et service après-vente complet, vous pouvez obtenir les pièces et prototypes parfaits. Si vous voulez en savoir plus sur nous, n'hésitez pas à nous contacter : info@waykenrm.com.