CNC vs NC : Comprendre les différences clés dans la technologie de commande numérique

En tant qu'ingénieur mécanique professionnel, vous avez peut-être entendu parler de l'usinage CNC, du fraisage CNC, du tournage CNC. Alors, quelqu'un vous a-t-il demandé ce qu'est le NC ? Quelle est la relation entre l'usinage CNC et le NC ? Quelle est la différence entre eux ? Cet article répondra à la différence entre CNC et NC à partir d'un texte simple et facile à comprendre.

Qu'est-ce que le NC ?

NC (Commande Numérique) fait référence à l'utilisation d'informations numériques discrètes pour contrôler le fonctionnement des machines et autres dispositifs, qui ne peuvent être programmées que par l'opérateur.

Qu'est-ce que le CNC ?

Depuis son invention, le CNC a été largement utilisé dans la fabrication de produits, la fabrication de modèles et d'autres domaines. Bien que de nouvelles technologies telles que la fabrication additive aient émergé maintenant, l'usinage CNC, en tant que technologie la plus mature, la méthode de traitement la plus efficace et la plus stable pour la qualité des produits, a toujours été la méthode de traitement principale dans l'industrie du traitement et de la fabrication. D'abord, vous devez savoir ce qu'est la technologie CNC.

Le développement de la technologie CNC a été assez rapide ces dernières années, ce qui a grandement amélioré la productivité du traitement des moules. Parmi eux, le CPU avec une vitesse de fonctionnement plus rapide est le cœur du développement de la technologie CNC. L'amélioration du CPU n'est pas seulement l'amélioration de la vitesse de fonctionnement, mais la vitesse elle-même implique également l'amélioration de la technologie CNC dans d'autres aspects. C'est précisément parce que la technologie CNC a subi de tels grands changements ces dernières années. Cela vaut la peine de revoir l'application actuelle de la technologie CNC dans la fabrication de moules.

Le temps de traitement de bloc, et la performance du CNC s'est améliorée de manière significative en raison de l'augmentation de la vitesse de traitement du CPU et de l'adoption de CPU à grande vitesse par les fabricants de CNC dans des systèmes CNC hautement intégrés. Un système plus réactif réalise plus qu'une simple vitesse de traitement de programme plus élevée. En fait, un système qui peut traiter des programmes de pièces à une vitesse relativement élevée peut également fonctionner comme un système à basse vitesse car même un système CNC pleinement fonctionnel a des problèmes potentiels qui peuvent devenir le goulot d'étranglement limitant la vitesse de traitement.

Aujourd'hui, la plupart des ateliers de moules réalisent que l'usinage à grande vitesse nécessite plus que de simples temps de traitement de programme plus courts. À bien des égards, la situation est similaire à la conduite d'une voiture de course. La voiture la plus rapide gagne-t-elle toujours la course ? Même un spectateur occasionnel d'une course de voitures sait que de nombreux facteurs autres que la vitesse affectent le résultat d'une course.

Premièrement, la connaissance du circuit par le pilote est importante : il doit savoir où il y a des virages serrés pour décélérer de manière appropriée pour passer les virages en toute sécurité et efficacement. Dans le processus d'usinage de moules avec un débit d'avance élevé, la technologie de suivi à usiner dans le CNC peut obtenir des informations sur l'apparition de courbes serrées à l'avance, et cette fonction joue le même rôle.

De même, la réactivité du pilote aux actions des autres conducteurs et aux incertitudes est similaire à la quantité de rétroaction servo dans un CNC. La rétroaction servo dans le CNC comprend principalement la rétroaction de position, la rétroaction de vitesse et la rétroaction de courant.

Lorsqu'un conducteur conduit sur la piste, la continuité de l'action et s'il peut freiner et accélérer habilement ont un impact très important sur la performance sur place du conducteur. De même, les fonctions d'accélération/décélération en forme de cloche du système CNC et de surveillance de la piste à usiner utilisent une accélération/décélération lente au lieu de changements brusques pour assurer une accélération en douceur de la machine.

Au-delà de cela, il y a d'autres similitudes entre les voitures de course et les systèmes CNC. La puissance du moteur de course est similaire à l'entraînement et au moteur du CNC, le poids de la voiture de course peut être comparé au poids des composants mobiles dans la machine-outil, et la rigidité et la force de la voiture de course sont similaires à la force et à la rigidité de la machine-outil. La capacité du CNC à corriger certaines erreurs de trajet est très similaire à la capacité du conducteur à garder la voiture dans la voie.

Un autre parallèle avec le CNC actuel est que les voitures qui ne sont pas les plus rapides ont tendance à nécessiter des pilotes bien équilibrés. Dans le passé, seul le CNC haut de gamme pouvait assurer une haute précision d'usinage tout en coupant à grande vitesse. Aujourd'hui, il est également possible de faire le travail de manière satisfaisante avec les capacités disponibles dans les CNC bas et milieu de gamme. Bien qu'un CNC haut de gamme ait les meilleures performances actuellement disponibles, il y a aussi la possibilité que vous utilisiez un CNC bas de gamme avec les mêmes caractéristiques d'usinage qu'un CNC milieu-haut de gamme dans sa catégorie. Dans le passé, le facteur qui limitait le débit d'avance maximal pour le traitement de moules était le CNC, mais aujourd'hui, c'est la structure mécanique de la machine-outil. Encore mieux, les CNC n'amélioreront pas les performances lorsque la machine est déjà à sa limite de performance.

La meilleure méthode d'usinage CNC – 5 axes CNC

L'usinage CNC 5 axes devient de plus en plus largement utilisé dans la fabrication de moules complexes. L'utilisation de l'usinage 5 axes réduit le nombre d'outillages ou/et de machines-outils requis pour usiner une pièce, minimisant la quantité d'équipement requise pour le processus d'usinage et réduisant le temps d'usinage global. Les capacités sans cesse croissantes du CNC ont permis aux fabricants de CNC d'offrir plus de fonctionnalités 5 axes.

Les fonctions qui étaient auparavant uniquement disponibles dans le CNC haut de gamme sont maintenant également utilisées dans les produits de milieu de gamme. Pour les fabricants qui n'ont jamais utilisé la technologie d'usinage CNC 5 axes, l'application de ces fonctionnalités rend l'usinage 5 axes plus facile. L'utilisation de la technologie CNC actuelle pour l'usinage 5 axes permet à l'usinage 5 axes d'avoir les avantages suivants :

• Réduire le besoin d'outils spéciaux ;
• Permettre de régler le décalage d'outil après avoir terminé le programme de pièce ;
• Prendre en charge la conception de programmes communs afin que les programmes post-traités puissent être utilisés de manière interchangeable entre différentes machines-outils ;
• Améliorer la qualité de la finition ;
• Il peut être utilisé pour des machines-outils de différentes constructions, donc il n'est pas nécessaire de spécifier dans le programme si la broche ou la pièce tourne autour du point central car les paramètres du CNC résoudront cela.

Nous pouvons utiliser l'exemple de la compensation des fraises sphériques pour illustrer pourquoi 5 axes sont particulièrement adaptés à l'usinage de moules. Pour compenser avec précision le décalage de la fraise sphérique lorsque la pièce et l'outil tournent autour de l'axe central, le CNC doit être capable d'ajuster dynamiquement le montant de compensation de l'outil dans les trois directions X, Y et Z. Assurer la continuité du contact de coupe de l'outil est propice à l'amélioration de la qualité de la finition.

De plus, le CNC 5 axes est utilisé pour les fonctionnalités liées à la rotation de l'outil autour de la broche, les fonctionnalités liées à la rotation de la pièce autour de la broche, et les fonctionnalités qui permettent à l'opérateur de changer manuellement le vecteur d'outil.

Le décalage de longueur d'outil original dans la direction de l'axe Z est divisé en 3 composantes dans les directions X, Y et Z, lorsque l'axe de rotation est l'axe central de l'outil. Et le décalage de diamètre d'outil dans les directions originales des axes X et Y est également divisé en trois composantes dans les directions des axes X, Y et Z. Dans l'ingénierie de coupe, l'outil peut être avancé dans la direction de l'axe de rotation, donc tous ces décalages doivent être mis à jour dynamiquement pour s'adapter à l'orientation changeante de l'outil.

Une autre fonctionnalité du CNC appelée « programmation du point central de l'outil » permet au programmeur de définir le chemin et la vitesse du point central de l'outil. Le CNC assure que l'outil se déplace selon le programme grâce aux commandes dans la direction de l'axe de rotation et de l'axe linéaire. Cette fonctionnalité fait que le point central de l'outil ne change plus avec le changement de l'outil, ce qui signifie aussi que dans l'usinage 5 axes, le décalage d'outil peut être entré directement comme dans l'usinage 3 axes, et le changement de longueur d'outil peut être expliqué par la post-programmation à nouveau. Ce comportement cinématique de l'arbre en faisant tourner la broche simplifie le post-traitement de la programmation de l'outil.

En utilisant la même fonction, la pièce peut être tournée autour de l'axe central, et la machine-outil peut également obtenir un mouvement rotatif. Le CNC nouvellement développé peut correspondre au mouvement de la pièce en ajustant dynamiquement le décalage fixe et les axes de rotation. Le système CNC joue également un rôle important lorsque l'opérateur utilise la méthode manuelle pour réaliser l'avance lente de la machine-outil. Le système CNC nouvellement développé permet également à l'axe d'être joggé dans la direction du vecteur d'outil et, sans changer la position du nez de l'outil, de changer la direction du vecteur du nez de l'outil (voir illustration ci-dessus).

Ces fonctionnalités facilitent l'utilisation par les opérateurs de la méthode de programmation 3+2 actuellement largement utilisée dans l'industrie du moule lors de l'utilisation d'une machine-outil 5 axes. Cependant, avec le développement progressif et l'acceptation de nouvelles capacités d'usinage 5 axes, de vraies machines-outils 5 axes peuvent devenir plus courantes.

Le NC et le CNC signifient-ils la même chose ?

D'après ce qui précède, nous savons que le NC utilise des informations numériques discrètes pour contrôler le fonctionnement des machines et autres dispositifs par la programmation d'ingénierie. Le CNC fait référence à l'ensemble du processus de programmation d'ingénierie pour produire des pièces via des machines CNC.

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