Les fraiseuses CNC expliquées :avantages pour les clients et les machinistes

L'objectif du fraisage CNC moderne est de transformer des matériaux tels que des pièces moulées en métal en pièces finies et utilisables. Cet objectif n'est réalisable qu'en utilisant des fraiseuses CNC incroyablement précises.

Les logiciels informatiques sont le cerveau d'une fraiseuse CNC (Computer Numerical Control), contrôlant la machine et automatisant la production pour augmenter le débit avec une qualité constante. C'est cette répétabilité qui rend l'usinage CNC si efficace et si précieux tant pour les clients que pour les machinistes eux-mêmes (voir « Le point de vue du machiniste » tout au long de cet article.)

Les résultats finaux ? Pièces usinées sur mesure qui répondent à des spécifications exactes en grande quantité tout en respectant des tolérances extrêmement serrées. Les opérateurs de machines hautement qualifiés comprennent que les fraiseuses CNC sont importantes non seulement pour leur travail, mais également pour l'industrie manufacturière et son impact sur l'économie mondiale.

Le plaisir d'être un machiniste CNC est de transformer une pièce moulée en une pièce qui peut être utilisée et fiable, souvent dans le cadre d'un produit plus grand. Ces pièces nécessitent souvent des tolérances serrées, que les pièces moulées non finies n'ont pas avant les opérations effectuées par une fraiseuse CNC.

• Surfaces planes — Le fraisage CNC place des surfaces planes sur une pièce. Le surfaçage crée une surface d'étanchéité finie si plate que les problèmes de fuite potentiels sont presque éliminés.
• Trous percés — Le perçage crée un trou et le taraudage ajoute des filetages. Les trous débouchants et taraudés constituent le moyen le plus courant d'assembler des pièces. Le forage se concentre à la fois sur le diamètre et la profondeur du trou.
• Trous forés — L'agrandissement d'un trou existant à l'aide d'une perceuse et d'une barre d'alésage rigide avec un outil de coupe à pointe unique forme une cavité intérieure précise dans une pièce à usiner. L'alésage permet aux pièces d'être assemblées correctement et étroitement (pour obtenir des tolérances de diamètre très serrées) ou aux vannes de contrôler de manière cohérente le débit d'air, de pétrole ou de gaz.

Lorsqu’il s’agit de « tolérances strictes », de quel niveau parlons-nous ? Une machine CNC peut couper avec une précision de 0,001" (plage de microns à un chiffre), soit environ 1/4 de la largeur d'un cheveu humain. Et cela se fait à une vitesse incroyable.

Le point de vue du machiniste — Voir la transformation d'une pièce moulée en une pièce finie avec une tolérance serrée est une réalisation gratifiante et récurrente. C'est peut-être pour cela que les fraiseuses CNC maintiennent les opérateurs si engagés.

Comment fonctionne une fraiseuse CNC ?

Une description détaillée de chaque fraiseuse CNC nécessiterait toute une série d’articles de blog ! Voici la chose la plus importante que vous devez savoir :l’amplitude de mouvement est un aspect clé du fraisage CNC et elle détermine ce qui peut être accompli par l’outillage de la fraiseuse. Dans les fraiseuses CNC, cela comprend des options à 2, 3, 4 et 5 axes complets.

• Machine à 2 axes — Utilisé pour la construction manuelle de luminaires ; le mouvement se fait uniquement sur les axes x et y ; pas beaucoup de répétabilité
• Machine à 3 axes — Souvent utilisé dans le fraisage vertical ; mouvement sur les axes x, y et z
• Machine 4 axes — Fraiseuse CNC la plus courante ; mouvement sur les axes x, y et z avec un axe b supplémentaire, pour permettre à la table de tourner et permettre un accès tout autour d'une pièce à usiner ; généralement limité aux machines horizontales, mais les ateliers avancés utilisent également des machines verticales à 4 axes (la verticale normale est à 3 axes)
• Machine 5 axes — Mouvement sur les axes x, y, z et b et axe a supplémentaire ; ce sont des fraiseuses spécialisées; pas idéal pour les pièces de production en grand volume

Machines verticales ou horizontales

Il existe deux orientations principales de broche dans les fraiseuses CNC. Dans les machines CNC verticales, l'axe de la broche, appelé axe z, est orienté verticalement. Dans une configuration à colonne C, la broche se déplace dans cette direction et la table qui maintient la pièce se déplace dans les directions horizontales x et y. Les machines verticales sont parfaites pour les projets rapides et volumineux, fraisés d'un seul côté, tels que les couvercles et les supports.

Dans les machines CNC horizontales, l'axe z de la broche est horizontal et généralement parallèle à la longueur de la machine. La broche se déplace sur l'axe y vertical et horizontalement sur l'axe x. La palette et les accessoires maintiennent la pièce à usiner et se déplacent sur l'axe z, et l'axe b tourne. L'usinage horizontal présente plusieurs avantages :accéder à l'usinage sur quatre côtés, réaliser plusieurs opérations sur le même montage, fraiser des pièces plus complexes et une meilleure évacuation des copeaux.

Le point de vue du machiniste – C'est passionnant de travailler avec un service d'ingénierie interne qui connaît les machines et les opérateurs, créant ainsi un flux de travail efficace.

Le fraisage CNC peut-il être combiné avec d'autres opérations ?

Grâce à l’automatisation informatique et à l’imagination des ingénieurs, les fraiseuses CNC ont la capacité de fraiser presque tout ce qui est imaginable. Ces machines incroyables permettent également d'ajouter des opérations supplémentaires au processus de fraisage, offrant ainsi une fonctionnalité accrue.

Par exemple, un tour pourrait d’abord retirer une grande partie du matériau d’une pièce (ce qui est plus rapide que le fraisage de profilés), créant ainsi les tours ronds nécessaires. Ensuite, la pièce peut être fraisée, avec des trous percés, des tarauds ajoutés, etc. Un seul opérateur contrôlant les deux fraiseuses dans une cellule, ou un centre de travail, peut créer une pièce complète. Ne pas avoir plusieurs centres de travail et opérateurs augmente l'efficacité.

Le point de vue du machiniste – Être capable d'effectuer plusieurs tâches consécutives donne non seulement à un opérateur de machine CNC un sentiment d'accomplissement, mais renforce également une position fiable et appréciée au sein de l'atelier.

Quelles sont les capacités de la fraiseuse CNC Stecker ?

Il n'y a pas deux ateliers d'usinage identiques, chacun trouvant des niches de marché uniques et développant ses propres atouts en matière de fabrication.

Stecker Machine est un exemple d'atelier moderne et haut de gamme capable de gérer de nombreux projets de fraisage CNC. Bien que l'équipement soit régulièrement mis à jour pour répondre à la demande des clients, au moment de la rédaction de cet article, les fraiseuses CNC de Stecker comprenaient 61 fraiseuses horizontales et 14 fraiseuses verticales.

En fonction des exigences de production, 95 pour cent ou plus de ces éléments peuvent fonctionner au cours d'une première équipe typique, laissant les autres disponibles pour la configuration. Le fait de disposer de quatre fois plus de fraiseuses CNC horizontales que verticales en dit long sur l'importance accordée par Stecker aux pièces complexes exigeant des tolérances serrées.

En plus des outils de fraisage standards, Stecker utilise également des outils spécialisés lorsque cela est nécessaire. Par exemple, un outil a été rectifié sur mesure pour avoir les trois diamètres, ce qui serait normalement réalisé avec trois forets séparés.

Un autre outil rare est la tête indexable sur les fraiseuses CNC. Au lieu que le foret sorte directement de la broche, l'outil permet de tourner la broche à 90 degrés pour pouvoir percer des trous sur les côtés des pièces sans avoir à effectuer d'opérations supplémentaires.

Le point de vue du machiniste — Du point de vue de la carrière, les opérateurs savent que leurs compétences seront toujours en croissance et toujours en demande. L'usinage CNC est une industrie solide comme le roc avec des opportunités infinies.

Nous espérons que vos connaissances sur les fraiseuses CNC sont un peu plus approfondies et que vous les voyez également du point de vue d'un machiniste. Stecker prend le temps de faire de l'usinage CNC une carrière, pas seulement un travail. Les avantages sont nombreux et l'emploi stable est apprécié par des milliers de machinistes CNC à travers le pays.

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À propos de l'auteur

Rob est le directeur de production de l'usine 1 de SMC. Il assure le leadership et l'orientation quotidienne des superviseurs et des opérateurs selon la demande des clients, en optimisant notre utilisation des machines, des personnes et des matières premières. Rob a commencé sa carrière chez SMC en tant que machiniste et a gravi les échelons jusqu'à devenir opérateur de configuration, responsable, superviseur et maintenant planificateur de production. Sa plus grande réussite ? Travailler, obtenir son diplôme et fonder une famille... tout en même temps (la vie était trépidante).