Découvrez 4 types clés de machines CNC pour une fabrication optimale

Le nom du milieu de notre entreprise est Fab qui est l'abréviation de fabrication et une grande partie de ce que nous vendons sont des machines de fabrication telles que presses plieuses, cisailles, lasers, jets d'eau, coupeurs plasma, etc. Nous nous débrouillons bien avec l'équipement de fabrication mais nous sommes aussi très bons dans l'achat et la vente de machines CNC d'occasion et certains d'entre nous chez Southern Fab ont passé toute leur carrière à travailler avec des machines CNC.

Le côté CNC de Southern Fab Sales couvre une large gamme de catégories CNC (commande numérique par ordinateur) telles que le tournage et le fraisage qui sont communément classés comme des « machines-outils à copeaux » puisqu'ils créent des copeaux en coupant le métal. Quatre types de machines CNC qui correspondent à cette description incluent :

1) Tournage

Généralement, les machines de tournage sont horizontales et commencent avec un simple contrôle à deux axes de l'outil. L'outil de coupe peut être de style porte-outil unique monté manuellement ou par une série d'outils montés dans une tourelle d'indexation. C'est ce qu'on appelle le principe de broche fixe où la pièce est serrée dans un mandrin ou un cône et les outils se déplacent autour de la pièce.

Un très haut pourcentage des machines de tournage vendues aux États-Unis sont de la simple configuration 2 axes. Le tournage vertical entre en jeu pour les pièces de grand diamètre qui sont normalement courtes comparées au diamètre, ce qui sera couvert plus en détail dans un autre blog.

La capacité de fraisage peut aussi être disponible en utilisant un axe de rotation « C » sur la broche de travail et des outils rotatifs ou entraînés dans la tourelle permettant d'inclure diverses fonctions de fraisage sur la pièce. Une amélioration supplémentaire du tour « fraisage-tournage » serait l'ajout d'un axe « Y » qui permettrait à l'outil entraîné de se déplacer au-dessus et au-dessous de la ligne centrale de la broche.

Du concept montré ci-dessus, une deuxième broche pour s'opposer à la principale peut être ajoutée. La deuxième broche, communément appelée sous-broche, a la capacité de récupérer une pièce de la broche principale alors qu'elle est coupée et ensuite d'autres opérations peuvent être effectuées sur le dos de la pièce. D'ici, une deuxième tourelle peut entrer en jeu qui ajoutera plus de capacité d'outils et permettra un outil dans la coupe à chaque broche, réduisant ainsi le temps de cycle. Trois et même quatre tourelles peuvent être ajoutées pour des pièces de style barreur ou des machines à barres.

Les tours CNC de 2 à 12 axes et au-delà peuvent être utilisés pour s'adapter à une application pour l'utilisateur final.

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2) Tournage suisse

Le principe de « broche coulissante » est strictement appliqué au fonctionnement de barres et normalement la barre est rectifiée de précision afin de maintenir un ajustement serré avec la bague de guidage à travers laquelle la barre passe et l'outil de coupe est positionné près de la face de la bague de guidage.

Au-delà des tours à tourelle, il y a des tours à porte-outils groupés qui sont principalement pour le tournage simple à 2 axes et des tours suisses pour des pièces complexes multi-axes faites exclusivement à partir de barres. Les machines suisses ont la capacité unique de tourner des pièces longues et minces sans le problème de déflexion comme ce serait le cas avec un « tour à broche fixe ».

3) Fraisage CNC vertical

La plupart du fraisage CNC est fait sur le plan vertical, depuis les machines très basiques style fraiseuse à genou Bridgeport 2 ou 3 axes jusqu'à un VMC (centre d'usinage vertical) très typique avec mouvement des axes X, Y et Z.

Les machines VMC sont équipées d'un magasin d'outils et d'un mécanisme de changement d'outil automatique pour enlever l'outil existant qui a terminé sa tâche et le remplacer par un autre outil du magasin.

La plupart des VMC utilisent un outillage à cône comme BT ou Cat mais peuvent aussi utiliser des outillages plus modernes comme HSK, une norme européenne. Puisque l'outil est serré dans la broche, les machines à haute vitesse (10 000 tr/min +) peuvent exiger que l'outil soit équilibré.

L'outillage de centre d'usinage est commun pour les machines verticales et horizontales.

Des tables rotatives peuvent être ajoutées pour fournir une capacité supplémentaire avec l'utilisation d'axes additionnels dans le contrôle CNC. Normalement un 4ème ou 5ème axe est ajouté et dans beaucoup de cas, les deux. La rotation peut être fournie pour le côté ou l'extrémité d'une pièce. Au-delà, l'inclinaison rotative peut être réalisée avec une table comme montré ci-dessous.

4) Fraisage CNC horizontal

Comme avec le fraisage vertical, l'outil tourne et la pièce est stationnaire mais la broche est maintenant rotée de 90 degrés. La pièce est montée sur la table qui a au moins un axe X et Y déplaçant la pièce autour de l'outil.

Un axe rotatif monté sur l'axe X, Z (4ème axe) est très courant sur les centres d'usinage horizontaux. Les horizontaux se prêtent aussi à l'adaptation de palettes et de systèmes multi-palettes comme vu ci-dessous. L'automatisation est un avantage clé pour un centre d'usinage horizontal puisque les palettes en dehors de la zone d'usinage peuvent être chargées et déchargées pendant que la broche tourne, augmentant ainsi l'efficacité du fraisage horizontal sur le fraisage vertical.