L'atelier d'usinage CNC - Le guide complet que vous devez connaître

La fabrication a subi des changements drastiques au cours des dix dernières années. Les usines de production massives cèdent la place aux petites industries qui livrent de faibles volumes de pièces sur mesure. Ces installations, appelées ateliers d'usinage CNC, sont bien équipées pour fournir des services d'usinage et de prototypage CNC.

Aujourd'hui, vous pouvez commander et obtenir des pièces usinées CNC ou des prototypes dans ces ateliers d'usinage en peu de temps. Ce guide contient de précieux conseils pour vous aider à identifier le meilleur atelier d'usinage CNC pour vos projets de fabrication.

Qu'est-ce qu'un atelier d'usinage CNC ?

Un atelier d'usinage CNC est l'endroit où les matériaux appropriés sont fabriqués en pièces de machine CNC. Vous constaterez que les ateliers d'usinage CNC sont disponibles sous forme d'étages ou de pièces, voire de bâtiments. Plus précisément, les machinistes de ces ateliers utilisent des machines CNC pour couper et façonner des matériaux métalliques et plastiques en pièces de machine spécifiques.

De plus, certains ateliers d'usinage CNC sont équipés de machines multi-axes avancées pour créer des pièces personnalisées précises et complexes.

Selon les capacités de fabrication, ces ateliers se concentrent sur des industries spécifiques :automobile, aérospatiale, dispositifs médicaux, etc. Certains ateliers ont embauché des ingénieurs de conception et d'analyse compétents et peuvent vous fournir une conception technique complète, la vérification et la production de votre idée.

Ainsi, vous découvrirez que les ateliers d'usinage CNC de premier plan disposent de technologies CNC avancées pour gérer tous les services d'usinage. Cela garantit qu'ils restent pertinents et compétitifs dans l'espace d'usinage.

Que trouve-t-on dans un atelier d'usinage CNC ?

Vous constaterez que les ateliers d'usinage CNC fonctionnels contiennent de nombreuses pièces d'équipement d'usinage CNC utilisées pour diverses opérations. Ils incluent :

1. Fraiseuse

La fraiseuse est l'un des équipements les plus importants dans les ateliers d'usinage. La fraiseuse à commande numérique par ordinateur (CNC) utilise un logiciel préprogrammé pour automatiser les opérations de fabrication soustractives. Cette machine automatisée comprend une broche verticale et une tête tournante. De plus, la tête contient un couteau rotatif alimenté vers la pièce pour éliminer l'excès de matériau jusqu'à ce que presque toutes les formes souhaitées soient formées.

De plus, les fraiseuses CNC sont disponibles dans différentes configurations. Ils comprennent les fraiseuses 3, 4 ou 5 axes. Notez que plus le nombre d'axes est élevé, plus les fraiseuses CNC peuvent fabriquer des pièces avec une géométrie complexe et des détails complexes.

En tant que telle, la fraiseuse CNC 5 axes moderne est la plus adaptée à la fabrication de pièces complexes. Mais il est plus cher en raison de ses fonctionnalités flexibles. Ainsi, cela a un impact sur le coût final des pièces personnalisées complexes.

Contrairement aux fraiseuses CNC, la fraiseuse manuelle n'a pas de système CNC. Ainsi, il est actionné à la main, ce qui le rend plus laborieux. Mais alors, le modèle manuel est une excellente option pour fabriquer une seule pièce métallique.

2. Tour

Un tour CNC comprend un mandrin et des outils de coupe multi-tailles. Le tour fait tourner le mandrin maintenant la pièce stationnée pendant que l'outil de coupe enlève l'excédent de matière. Ainsi, la machine de tour est la plus courante pour les opérations de tournage CNC. De plus, le tournage CNC est bien adapté aux composants symétriques et est compatible avec de nombreux matériaux.

Avant d'utiliser la machine, le machiniste définit la vitesse, l'avance et la profondeur de coupe pour obtenir automatiquement la forme souhaitée de la pièce personnalisée. Les experts utilisent souvent cette machine pour fabriquer des composants électriques dans les ateliers d'usinage.

3. Rectifieuse

Une rectifieuse utilise une meule abrasive de haute qualité composée de petites particules dures pour raser de petites couches de matériaux et former une dimension très précise avec des finitions de surface superbes ou semblables à des miroirs. Ces opérations sont utilisées pour les pièces de haute précision et il est recommandé de les utiliser uniquement pour les tolérances IT 7 ou supérieures. Ils sont coûteux et prennent du temps.

4. Perceuse à colonne

Les principaux composants comprennent la broche verticale, le mandrin, la pince et le levier d'alimentation/manuel. Généralement, les perceuses à colonne s'appliquent au perçage de trous dans n'importe quelle pièce. Lors de l'utilisation d'une perceuse à colonne, le machiniste utilise le levier d'alimentation pour contrôler le mouvement et la profondeur du foret dans la pièce. Parfois, un liquide de refroidissement ou un lubrifiant est ajouté pour assurer une perceuse douce et précise. De plus, les perceuses à colonne offrent plus de puissance, de stabilité et de précision que les perceuses portatives. Ainsi, ils sont indispensables dans les ateliers d'usinage CNC.

5. Équipement EDM

EDM signifie Machine à décharge électrique. Contrairement à d'autres outils d'usinage, l'EDM utilise des étincelles électriques pour pénétrer les pièces compatibles et les transformer en pièces usinées. La particularité exceptionnelle de cette machine est que l'effort de coupe est proche de zéro. Ainsi, cela garantit que la pièce ne se déforme pas lors de son traitement. Les ingénieurs utilisent souvent cette machine pour fabriquer des pièces de précision trempées et des cavités de matrice.

6. Outils de finition de surface

Lorsque les pièces sont terminées, vous devez parfois obtenir des propriétés supplémentaires. Tels que les finitions de surface de type miroir, les couleurs, la brillance ou la douceur. Tous nécessitent un traitement spécial, de sorte qu'un bon atelier d'usinage CNC dispose généralement d'au moins un petit ensemble d'équipements de post-traitement. Certains fabricants d'ateliers CNC proposent également des services de polissage, de grenaillage et d'anodisation.

7. Machine de mesure de coordonnées

Les équipements de contrôle restent indispensables pour vérifier la tolérance des pièces et évaluer leurs propriétés. Ainsi, les machines à mesurer tridimensionnelles garantissent un fonctionnement sans erreur de diverses directives et fournissent des rapports de données sur les pièces usinées. De plus, ils sont précis et peuvent mesurer presque toutes les dimensions.

Scanner 8.3D

Les machinistes déplacent le scanner 3D autour de la pièce pour capturer ses différentes parties et fournir son modèle 3D. Avec ce modèle, les fabricants peuvent déterminer rapidement si une pièce est compatible avec un procédé d'usinage. Le processus prend généralement 3 à 4 minutes.

9. Pied à coulisse

Le pied à coulisse s'applique à la mesure de différentes dimensions. Ils incluent les dimensions intérieures, les dimensions extérieures et la profondeur de la pièce.

10. Micromètres et piges 

Les machinistes utilisent une jauge à vis micrométrique pour mesurer la profondeur, la longueur et l'épaisseur précises d'un composant. De plus, des jauges à broches mesurent et inspectent le diamètre des petits trous.

Autres

Dans un atelier d'usinage CNC, les machines effectuent différentes tâches de production, soit un usinage manuel par un machiniste CNC, soit équipées de la technologie CNC.

En plus des machines, le fabricant stocke généralement des matières premières pouvant être utilisées pour l'usinage de pièces. Cependant, pour les fabricants disposant d'ateliers CNC de petite taille, leurs matières premières peuvent être stockées ailleurs, comme dans un entrepôt.

Il existe une zone spécialisée contenant des ordinateurs équipés de logiciels de CAO où les machinistes peuvent concevoir des pièces CNC de manière numérique.

Comment optimiser votre atelier d'usinage CNC

Comme nous le savons, une fois que vous avez optimisé votre atelier d'usinage CNC et l'avez fait fonctionner d'une manière ou d'une autre, vous avez des possibilités illimitées d'améliorer et d'augmenter votre production. Voici quelques conseils pour optimiser.

1. Garantie de finition de poteau à guichet unique

Lorsque vous avez un projet urgent, il est sage de choisir un atelier d'usinage qui peut offrir des services à guichet unique. C'est parce qu'un atelier d'usinage CNC complet fournit non seulement des services d'usinage entièrement CNC, mais également diverses options de post-traitement. De cette façon, vous pouvez obtenir des prototypes parfaits ou des pièces précises en une seule fois sans avoir à visiter différents fournisseurs pour réduire les cycles de développement.

Voici les techniques de post-finition :

• Fonction de finition à la main et d'ajustement de forme : Un aspect courant de la finition à la main est l'ajout d'inserts ou d'assemblages fonctionnels. Par exemple, lorsqu'un article nécessite des vis ou des boulons dans le processus d'assemblage, l'ajout d'inserts filetés métalliques peut rendre les filetages plus durables.
• Ponçage et polissage : Au cours de ce processus, les défauts du produit tels que les bavures, les lignes de machine et les marques d'adhésif de la surface de la pièce ont été éliminés par un ponçage et un polissage à la main efficaces, ce qui peut prendre des heures.
• Peinture et impression : La peinture propre représente la qualité du produit. La peinture et l'impression sont réalisées dans un environnement strictement contrôlé qui peut être effectué au pistolet ou à l'aérographe.
• Revêtement UV : Il est utilisé pour protéger le matériau des rayures et des rayons ultraviolets.
• Gravure au laser : La gravure fait référence au processus d'enlèvement de matière et, dans un atelier d'usinage, la gravure est effectuée sur une zone spécifique pour imprimer un logo de marque ou un message personnalisé avant de passer à la production de masse.

2. Renforcer le contrôle et l'inspection de la qualité 

Un bon atelier d'usinage CNC peut généralement effectuer une inspection de contrôle qualité complète tout au long du processus de production afin de produire des prototypes de haute qualité et des tolérances serrées des pièces usinées CNC.

Processus de contrôle qualité

Il existe des étapes d'inspection détaillées qui sont utilisées pour le processus de contrôle de la qualité du produit fabriqué par l'atelier d'usinage CNC.

• Inspection par l'opérateur de la machine : Les opérateurs effectuent généralement diverses inspections sur les pièces alors qu'elles sont encore sur les machines ou immédiatement après leur retrait des machines CNC.
• Communication client : Une communication client efficace est un élément essentiel de la satisfaction client.
• Vérification des produits achetés : Tous les produits achetés sont soumis à une inspection visuelle par l'inspecteur du contrôle qualité à la réception.
• Inspection via le sondage en cours : La vérification de processus fait référence à l'utilisation de la sonde automatisée pour vérifier les tolérances de la pièce dans un programme de pièces.
• Inspection au sein du service Contrôle Qualité : Une fois que les pièces sont sorties de la machine et ont quitté les mains des opérateurs, le service de contrôle qualité effectue des étapes d'inspection supplémentaires basées sur le système de contrôle statistique des processus.

Chez WayKen, nous vous promettons à 100 % de surveiller attentivement chaque projet du début à la fin pour répondre aux spécifications exactes de tous les clients.

3. Garantir des composants usinés de haute qualité

Un autre élément vital qui assure le travail d'un atelier d'usinage CNC est son personnel. Si les machines-outils sont le cœur de l'atelier, les machinistes en sont le cerveau. Un machiniste compétent peut prendre un dessin et le transformer en une pièce sans aucune préparation préalable. Il peut régler la machine-outil et l'outil de coupe et tout faire lui-même. Un bon machiniste CNC créera des programmes complexes pour les centres d'usinage CNC et fournira à l'atelier des pièces complexes et de haute qualité.

Un machiniste et artisan professionnel doit avoir les compétences suivantes :

• Compétences en résolution de problèmes : Les machinistes CNC doivent être très professionnels et savoir comment corriger toute erreur, comment augmenter l'efficacité et pourquoi les machines ne sont pas au maximum de leurs performances.
• Connaissances techniques : Les machines contrôlées par des ordinateurs auront besoin d'opérateurs qui comprennent la technologie CAD/CAM.
• Attentif : Une petite négligence peut entraîner un accident grave, c'est pourquoi le machiniste doit avoir toute son attention lorsqu'il travaille sur les machines CNC.
• Compétences en mathématiques : Pour comprendre des instructions complexes, le machiniste CNC doit avoir de bonnes compétences en mathématiques et s'assurer que les éléments sont conçus et construits correctement.
• Endurance : Le machiniste doit avoir une bonne endurance afin de travailler dans des conditions de travail strictes.

À l'atelier d'usinage CNC de WayKen, notre équipe de machinistes CNC effectue avec soin chaque étape du processus d'usinage avec une technologie de pointe telle que l'EDM, l'usinage 5 axes et le micro-usinage, etc.

4. Améliorer la sécurité de l'atelier d'usinage CNC

Un atelier d'usinage CNC peut être dangereux si vous négligez les instructions d'utilisation. Ainsi, les machinistes CNC suivent des cours spéciaux sur la sécurité des ateliers d'usinage et respectent les règles en vigueur.

Vous trouverez ci-dessous des conseils essentiels pour vous aider à optimiser la sécurité de votre atelier d'usinage CNC :

4.1 Intégrer des horaires de travail flexibles

Tous les machinistes ne sont pas des bêtes de somme ! Ainsi, ne laissez pas vos employés se lasser des horaires de travail serrés. Au lieu de cela, intégrez des horaires de travail flexibles dans votre atelier d'usinage. De plus, des travailleurs agiles et en bonne santé contribueront à la productivité.

4.2 Utiliser un code vestimentaire approprié pour des situations spécifiques

Surtout, la sécurité reste primordiale ! Ainsi, vous devez vous assurer que tous les travailleurs portent les vêtements et l'équipement appropriés lors de l'exécution des tâches de production. Parfois, des vêtements supplémentaires comme un masque de sécurité et le port de lunettes sont également cruciaux pour des tâches spécifiques telles que la peinture.

4.3 Gestion appropriée des déchets

Votre machine CNC doit adopter le concept de fabrication écologique et assumer la responsabilité des déchets industriels. À long terme, l'action de protection de l'environnement et de magasin propre peut laisser une bonne impression sur chaque client et les inciter à revenir pour plus.

4.4 Mettre en œuvre des mesures préventives contre les incendies et autres dangers

Parfois, les ateliers d'usinage CNC peuvent avoir besoin de stocker des matériaux d'usinage enflammés. Par conséquent, les travailleurs doivent les conserver et les manipuler avec soin pour éviter les risques d'incendie. En plus de cela, assurez-vous que vos travailleurs ont une connaissance approfondie de la lutte contre les incendies au cas où un incendie se produirait.

4.5 Entretien régulier de la machine

Les machines CNC ont également besoin d'un entretien de routine pour rester en parfait état. De plus, une inspection régulière de l'équipement peut améliorer sa durée de vie. Ainsi, cela réduit le risque de panne de la machine ou de perte en capital d'avoir à en acheter une nouvelle.

Cependant, certaines anomalies de production surviennent fréquemment, comment les gérer ou les corriger de la bonne manière ? Voici cinq étapes pour gérer pour vous les ateliers de prototypes d'anomalies de production.

Conseils pour choisir un atelier d'usinage CNC de qualité

Pour les développeurs de produits et les propriétaires d'entreprise, de nombreux éléments doivent être pris en compte avant de commencer une relation de travail avec un atelier d'usinage CNC :

1. Recherchez une valeur à long terme et offrez un prix compétitif

Lorsque vous envoyez vos commandes à un atelier d'usinage CNC, vous investissez également votre temps et votre argent. La recherche d'un atelier d'usinage fiable et à long terme peut vous aider à résoudre de nombreux problèmes inutiles. De plus, les bons partenaires de fabrication peuvent réduire les coûts de production. Bien sûr, des prix bas ne sont pas liés à un travail de qualité.

2. Trouver un atelier d'usinage CNC certifié ISO

Un atelier d'usinage CNC certifié ISO 9001 établit la crédibilité et la confiance avec ses clients à l'aise. En effet, la certification garantit que les pièces produites à partir de l'atelier d'usinage répondent à la norme acceptable grâce à un contrôle qualité approprié pendant et après la production. Ainsi, vous pouvez être assuré que les pièces usinées que vous achetez dans ces ateliers d'usinage sont de bonne qualité.

3. Gardez la confidentialité des clients

Votre vie privée est également de la plus haute importance lorsqu'il s'agit de conceptions brevetées. Vous devez donc choisir un atelier d'usinage qui accepte de signer un accord de non-divulgation (NDA). Cela garantit que vos spécifications de conception ne seront pas transmises à des tiers mystérieux.

4. Bonne communication et compréhension des besoins des clients

La plupart des ateliers d'usinage dotés de bonnes compétences en communication établissent une relation inébranlable avec leurs clients. Vous constaterez qu'ils sont facilement accessibles pour gérer tous vos détails de conception via divers supports. En plus de cela, ils utilisent un mécanisme de rétroaction approprié et favorisent le développement du projet.

Un atelier d'usinage CNC fiable - WayKen

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