18 Chapitre 8 :CNC

Unité 1 :Introduction à la CNC

Qu'est-ce que la CNC ? La CNC est une commande numérique par ordinateur. La CNC est l'automatisation des machines-outils qui sont actionnées par des commandes programmées avec précision, codées et lues par un ordinateur, par opposition à une commande manuelle via des volants ou des leviers.

Dans les systèmes CNC modernes, la conception de composants de bout en bout est hautement automatisée à l'aide de programmes de conception assistée par ordinateur (CAO) et de fabrication assistée par ordinateur (FAO). La série d'étapes nécessaires pour produire une pièce est hautement automatisée et produit une pièce qui correspond étroitement à la conception CAO d'origine.

Dans les machines CNC, le rôle des opérateurs est minimisé. L'opérateur doit simplement alimenter le programme d'instructions dans l'ordinateur, charger les outils requis dans la machine et le reste du travail est effectué automatiquement par l'ordinateur. L'ordinateur dirige la machine-outil pour effectuer diverses opérations d'usinage selon le programme d'instructions fourni par l'opérateur.

La technologie CNC peut être appliquée à une grande variété d'opérations telles que le dessin, l'assemblage, l'inspection, le travail de la tôle, etc. Mais elle est plus largement utilisée pour divers processus d'usinage des métaux tels que le tournage, le perçage, le fraisage, le façonnage, etc. , toutes les opérations d'usinage peuvent être effectuées à un rythme rapide, ce qui rend la fabrication en vrac beaucoup moins chère.

Comment ça marche

La machine CNC comprend l'ordinateur dans lequel le programme est alimenté pour la découpe du métal du travail selon les exigences. Tous les processus de coupe à effectuer et toutes les dimensions finales sont introduits dans l'ordinateur via le programme. L'ordinateur sait donc exactement ce qu'il y a à faire et réalise tous les processus de découpe. La machine CNC fonctionne comme le robot, qui doit être alimenté avec le programme et qui suit toutes vos instructions.

Vous n'avez pas à vous soucier de l'exactitude du travail; toutes les machines CNC sont conçues pour répondre à des précisions très proches. En fait, de nos jours, pour la plupart des travaux de précision, la machine CNC est obligatoire. Lorsque votre travail est terminé, vous n'avez même pas besoin de l'enlever, la machine le fait pour vous et elle prend elle-même la tâche suivante. De cette façon, votre machine peut continuer à effectuer les travaux de fabrication 24 heures sur 24 sans avoir besoin de beaucoup de surveillance, bien sûr, vous devrez d'abord l'alimenter avec le programme et fournir la matière première requise.

Depuis les premiers jours de la fabrication de production, des moyens ont été recherchés pour augmenter la précision dimensionnelle ainsi que la vitesse de production. En termes simples, la commande numérique est une méthode de fonctionnement automatique d'une machine de fabrication basée sur un code de lettres, de chiffres et de caractères spéciaux. Au fur et à mesure de leur développement, l'application du contrôle des ordinateurs numériques sur les équipements de fabrication a été réalisée. Les ordinateurs ont rapidement été utilisés pour fournir un contrôle direct des machines-outils. Le circuit intégré a conduit à de petits ordinateurs utilisés pour contrôler des machines individuelles, et l'ère de la commande numérique par ordinateur (CNC) était née. Cette ère de contrôle numérique par ordinateur est devenue si sophistiquée qu'elle est la méthode préférée de presque toutes les phases de

la fabrication de précision, notamment l'usinage. Les exigences dimensionnelles de précision, pilier des processus d'usinage, sont des candidats idéaux pour l'utilisation de systèmes de contrôle par ordinateur. La commande numérique par ordinateur apparaît maintenant dans de nombreux autres types de processus de fabrication. Un avantage distinct de la commande par ordinateur des machines-outils est le positionnement rapide et de haute précision de la pièce à usiner et des outils de coupe.

Aujourd'hui, les machines-outils manuelles ont été largement remplacées par des machines-outils à commande numérique par ordinateur (CNC). Les machines-outils sont contrôlées électroniquement plutôt qu'à la main. Les machines-outils à commande numérique peuvent produire la même pièce encore et encore avec très peu de variations. Les machines CNC modernes peuvent positionner des outils de coupe et des pièces à usiner à des vitesses d'avance transversales de plusieurs centaines de pouces par minute, avec une précision de 0,0001”. Une fois la programmation terminée et l'outillage configuré, ils peuvent fonctionner jour et nuit, semaine après semaine, sans être essayés, avec seulement un entretien de routine et un entretien des outils de coupe. Ce sont des avantages évidents par rapport aux machines-outils manuelles, qui nécessitent une grande interaction humaine pour faire quoi que ce soit. Les vitesses d'avance de coupe et les vitesses de broche peuvent être optimisées grâce aux instructions du programme. Les machines-outils CNC modernes ont des porte-outils à tourelle ou à courroie et certaines peuvent contenir plus de 150 outils. Le changement d'outil prend moins de 15 secondes.

Les machines à commande numérique par ordinateur sont très productives. Ils sont également coûteux à acheter, à installer et à entretenir. Cependant, l'avantage de productivité peut facilement compenser ce coût si leur utilisation est bien maîtrisée. L'un des avantages les plus importants de la CNC est la possibilité de programmer la machine pour effectuer différents travaux. La sélection et le changement d'outil sous le contrôle du programme sont extrêmement productifs, avec peu de temps perdu à appliquer un outil sur le travail.

Un programme développé pour accomplir une tâche donnée peut être utilisé pour une courte production d'une ou de quelques pièces. La machine peut alors être configurée pour un nouveau travail et utilisée pour de longues séries de production de centaines ou de milliers d'unités de production. Il peut être interrompu, utilisé pour le travail d'origine ou un autre nouveau travail, et rapidement renvoyé au long cycle de production. Cela rend la machine-outil CNC extrêmement polyvalente et productive. La conception assistée par ordinateur (CAO) est devenue la méthode préférée de conception et de développement de produits. La connexion entre CAO et CNC était logique. Une conception de pièce informatique peut aller directement au programme utilisé pour développer les informations de commande de la machine CNC. Une machine de fabrication CNC peut alors fabriquer la pièce. L'ordinateur est extrêmement utile pour aider le programmeur CNC à développer un programme pour fabriquer une pièce spécifique. Les systèmes de fabrication assistée par ordinateur, ou FAO, sont désormais la norme de l'industrie en matière de programmation. Lorsque la CAO, la FAO et la CNC sont mélangées, la plus grande capacité émerge, produisant des pièces extrêmement difficiles ou impossibles à fabriquer par des méthodes manuelles.

Le mouvement CNC est basé sur le système de coordonnées cartésiennes. Une machine CNC ne peut pas être utilisée avec succès sans comprendre comment les systèmes de coordonnées sont définis dans la machine CNC et comment les systèmes fonctionnent ensemble.

Pour bien comprendre la programmation de la commande numérique, vous devez comprendre les axes et les coordonnées. Pensez à une pièce que vous auriez faite. Vous pourriez le décrire à quelqu'un d'autre par sa géométrie. Par exemple, la pièce que vous avez fabriquée est un rectangle de 5 pouces sur 8 pouces. Toutes les parties peuvent être décrites de cette façon. Tout point de la pièce usinée, comme une poche à découper ou un trou à percer, peut être décrit en fonction de sa position. Le système qui nous permet de faire cela, appelé système de coordonnées cartésiennes ou de coordonnées rectangulaires.