L'atelier d'usinage CNC peut être considéré comme la nouvelle norme de l'industrie manufacturière. Depuis le début de la révolution industrielle, les usines de l'industrie manufacturière ont été en constante évolution, nous permettant de voir des usines passer d'un grand nombre de personnes travaillant sur une longue chaîne de production à une série automatisée de machines travaillant en synchronie pour une plus grande efficacité. Cependant , l'évolution la plus récente a peut-être été de transformer ces longues lignes de production ou ces grands ateliers de fabrication remplis de machines en ce que l'on appelle un atelier d'usinage CNC. Mais qu'est-ce que c'est ?
Qu'est-ce qu'un atelier d'usinage CNC ?
Un atelier d'usinage CNC est généralement une petite usine de fabrication spécialisée qui se consacre à couvrir les besoins spécifiques de ses clients en pièces et prototypes personnalisés à livrer dans un court laps de temps. Il peut également faire partie d'une plus grande usine dédiée à la couverture des besoins décrits. De nombreux grands fabricants ont un département R&D qui travaille main dans la main avec l'atelier d'usinage CNC afin de prototyper et de développer de nouvelles pièces pour améliorer leurs produits ou même de nouveaux produits.
Bien qu'un atelier d'usinage CNC puisse être limité à la production de petits lots, il possède d'autres capacités et caractéristiques qui le rendent excellent. Parmi les plus pertinents, on peut souligner :
- Technologie hautement avancée pour une précision accrue et des capacités de complexité géométrique.
- Capable de travailler avec différents métaux, plastiques et autres matériaux spéciaux.
- Capable de se spécialiser et de concentrer ses compétences sur des industries spécifiques telles que l'aérospatiale ou l'industrie automobile.
- Capable de fournir des services holistiques qui couvrent l'ensemble du cycle de vie du produit pour transformer votre idée en un produit tangible.
Cela comprend généralement la conception, le prototypage, les tests et la production.
De toute évidence, un atelier d'usinage CNC doit être compétitif et efficace pour livrer sur le marché actuel. Pour ce faire, un atelier d'usinage CNC utilisera une technologie de pointe et des machines très avancées. Voyons donc à quoi ressemble habituellement un atelier d'usinage CNC.
Quels équipements trouverez-vous dans un atelier d'usinage CNC réputé ?
Bien que chaque atelier d'usinage CNC soit différent et que les éléments que chacun possède à l'intérieur varient en fonction de sa taille et de sa spécialité, tout atelier d'usinage CNC sérieux devrait disposer au moins de l'équipement et des machines décrits ci-dessous.
Fraiseuse
C'est la base même de tout atelier d'usinage CNC réputé. Une fraiseuse, parfois appelée multi-fraiseuse selon les capacités, est une machine qui utilise un outil de coupe qui coupe la matière dans un mouvement de rotation. Ils peuvent effectuer différentes opérations, de la création de surfaces planes à la génération de filetages.
Machine CNC multi-axes
Aussi appelé centres d'usinage, c'est généralement l'œuf d'or de tout atelier d'usinage CNC. Il s'agit d'un type de machine très avancé, avec des fonctionnalités plus complexes et une liste étendue de capacités. La plus pertinente des caractéristiques est qu'il peut effectuer des opérations de coupe sur 3, 4 ou 5 axes, et les plus avancés peuvent même opérer sur 7 axes. D'où le nom.
Il est important de souligner que plus il y a d'axes, plus la pièce pouvant être fabriquée est complexe. Cependant, il est vrai que ce n'est pas la meilleure idée lors de la fabrication d'une pièce simple, car les machines multiaxes nécessitent une configuration plus longue. Le processus comprend généralement la création d'un modèle 3D dans un logiciel de CAO/FAO et la création du programme CNC qui sera utilisé par la machine, au moins.
Tour
A l'origine, un tour est une machine à commande manuelle. Mais nous pouvons maintenant voir Tours CNC, et ce sont les plus courants dans un atelier d'usinage CNC. Ce type de machine-outil fait le contraire d'une fraiseuse. Au lieu d'utiliser un outil de coupe rotatif, la pièce est celle qui tourne tandis que l'outil s'en approche dans un mouvement linéaire. Compte tenu de cet aspect, les tours CNC sont également appelés tours CNC et sont couramment utilisés pour les opérations de ponçage, de moletage et de surfaçage.
Rectifieuse
Comme son nom l'indique, une rectifieuse est utilisée pour rectifier la surface de la pièce afin d'enlever de petits morceaux de matière afin d'améliorer la finition de surface après un processus d'usinage. L'outil utilise une roue généralement constituée de particules d'un matériau dur qui sont maintenues ensemble au moyen d'un agent liant. Le matériau et le type de meule utilisés dépendront du niveau de finition de surface requis. Bien sûr, plus le niveau est élevé, plus cela coûtera cher.
Scie à ruban
Cet outil permet à l'atelier d'usinage CNC de transformer la matière première en pièces plus petites pouvant être facilement usinées. Habituellement, un atelier d'usinage CNC reçoit de longues barres et dalles qui doivent être coupées avant l'usinage, et cela se fait avec une scie à ruban.
Perceuse
D'après son nom, cette machine fonctionne de la même manière qu'une presse ordinaire. Cependant, il est spécifiquement utilisé pour percer des trous. La principale différence avec une perceuse à main est que le mouvement est plus précis et contrôlé par un levier. Certains d'entre eux peuvent effectuer d'autres opérations lors du changement d'outil.
Outils de micro-usinage
Ce sont des outils très spéciaux que l'on ne trouve pas dans tous les ateliers d'usinage CNC. Cependant, ces outils aident tout atelier d'usinage CNC à obtenir des finitions microscopiques et des motifs de finition de surface très spéciaux.
Usinage par électroérosion (EDM)
L'équipement EDM est utilisé dans un processus d'usinage qui, au lieu de couper à travers le matériau, vaporise les particules de la surface à l'aide d'étincelles de courant électrique. Il s'agit d'un processus préféré pour les pièces trempées avec l'avantage qu'il n'y a pratiquement aucune force appliquée sur la pièce et que la déformation peut être évitée.
Outils de finition de surface
Le micro-usinage a déjà été évoqué comme outil de finition de surface. Cependant, il existe d'autres processus de finition de surface qui peuvent nécessiter des outils spécifiques. Ces processus sont généralement appliqués pour ajouter ou améliorer les propriétés de la pièce finie comme la douceur, la brillance, la couleur ou pour lui donner un aspect miroir. Pour y parvenir, un atelier d'usinage CNC nécessite au moins quelques outils de peinture, mais les ateliers d'usinage CNC les plus réputés ajoutent également des outils pour des processus tels que le polissage, l'anodisation et le sablage à leurs capacités.
Machine à mesurer tridimensionnelle
Des outils de mesure et de contrôle sont indispensables pour garantir des résultats de qualité. Un atelier d'usinage CNC doit vérifier les dimensions et les tolérances ainsi que d'autres propriétés. Ainsi, une machine à mesurer tridimensionnelle est très importante car elle permet de mesurer presque n'importe quelle géométrie de manière très précise.
Pied à coulisse
Comme mentionné au point précédent, des outils de mesure et de contrôle sont nécessaires dans tout atelier d'usinage CNC. Et le pied à coulisse est un autre outil de mesure que vous trouverez dans n'importe quel atelier d'usinage CNC réputé. Cet outil permet de mesurer les dimensions intérieures et extérieures ainsi que la profondeur.
Micromètres et piges
Pour des mesures de plus grande précision, les micromètres fonctionnent mieux que les autres outils de mesure. Il peut également mesurer différentes dimensions comme la longueur, l'épaisseur et la profondeur. Pour les petits trous qui nécessitent une inspection des diamètres et de ses tolérances, les jauges à broches sont d'excellents outils.
Évidemment, en dehors de toutes ces machines et outils, vous verrez les spécialistes travailler avec eux. De plus, certaines zones du magasin auront un stockage de matières premières bien que celles-ci soient parfois stockées dans des entrepôts externes. Dans ces ateliers d'usinage CNC qui offrent l'ensemble du cycle de vie du produit, des ordinateurs avec logiciel CAD/CAM seront également vus pour que les ingénieurs et les techniciens travaillent sur les conceptions avant que le prototypage et la production ne soient effectués par les machinistes.
Contrôle qualité (CQ) et assurance qualité (AQ) dans un atelier d'usinage CNC
Jusqu'à présent, nous avons clairement indiqué que l'inspection et la vérification sont essentielles pour qu'un atelier d'usinage CNC obtienne des résultats de haute qualité. Et c'est à cela que servent le contrôle de la qualité et l'assurance de la qualité. Maintenant, comment un atelier d'usinage CNC effectue-t-il le contrôle qualité et l'assurance qualité ? Vous vous demandez peut-être.
Les actions les plus courantes prises par un atelier d'usinage CNC pour le CQ et l'AQ sont les suivantes :
Contrôle des matières premières
Lors de la réception des matériaux qui seront utilisés pour le prototypage et la production, l'atelier d'usinage CNC demandera à son inspecteur de contrôle qualité de vérifier visuellement que le matériau est utilisable.
Inspections par des machinistes
Les opérateurs de machine sont les premiers à pouvoir identifier si la pièce est conforme aux attentes ou s'il y a des problèmes de qualité. Ils peuvent vérifier la qualité de la pièce pendant le fonctionnement ou immédiatement après l'avoir retirée de la machine CNC.
Inspection par sondage de processus
Les ateliers d'usinage CNC disposent généralement de machines très avancées qui leur permettent d'utiliser des sondages automatisés en cours de processus pour vérifier les tolérances dans le cadre du programme CNC.
Inspection du département CQ
Il s'agit d'une troisième étape de l'inspection et de l'assurance qualité, qui vient après le sondage du processus et la vérification effectuée par l'opérateur. Le service de contrôle de la qualité effectue cette troisième inspection sur la base du système de contrôle statistique des processus.
Communication avec le client
De toute évidence, la meilleure façon de vérifier la qualité livrée est de confirmer la satisfaction du client. Et cela n'est possible qu'en maintenant une communication claire et efficace.
Le facteur humain d'un atelier d'usinage CNC
Alors que le monde numérique actuel a changé l'apparence d'un atelier d'usinage CNC en introduisant le cloud computing et l'interconnectivité entre les logiciels de CAO/FAO et les machines elles-mêmes, ce qui n'a pas changé, c'est le besoin d'ingénieurs, de techniciens et d'opérateurs formés et expérimentés.
Pour beaucoup, il peut sembler que les machines et leurs technologies font tout le travail. Mais rien n'est plus éloigné de la vérité. À la fin, sans la bonne entrée, les machines ne peuvent pas obtenir de résultats de haute qualité.
Les machines et leurs développements technologiques rendent le travail plus facile, plus efficace et plus précis, mais certaines compétences sont encore nécessaires pour les faire fonctionner comme on le souhaite.
Parmi les compétences les plus importantes requises dans un atelier d'usinage CNC, il y a :
- Compétences en résolution de problèmes pour corriger les erreurs, trouver des axes d'amélioration et exploiter tout le potentiel des machines.
- Connaissances techniques pour comprendre des éléments tels que les logiciels de CAO/FAO.
- Souci du détail et sensibilisation pour identifier les problèmes potentiels et éviter les accidents pouvant entraîner des blessures graves.
- Compétences mathématiques pour comprendre des instructions complexes et assurer un dimensionnement et des tolérances appropriés sur les géométries les plus complexes.
- Endurance à travailler sous pression et dans des conditions exigeantes.
Sécurité à l'atelier d'usinage CNC
Faire fonctionner simultanément différents types de machines et d'outils peut devenir dangereux si les bonnes mesures et actions ne sont pas prises pour assurer la sécurité. Tout atelier d'usinage CNC devrait au moins prendre en compte les éléments suivants pour garantir la sécurité :
- Fournissez aux employés les vêtements appropriés, y compris les équipements de protection tels que les lunettes et les chaussures de sécurité.
- Assurez-vous que les opérateurs sont dans les bonnes conditions physiques et mentales pour faire fonctionner les machines. Un opérateur malade ou fatigué pourrait mettre tout le magasin en danger, sans parler d'un sous les effets de l'alcool ou de la drogue.
- Évitez les distractions et empêchez les machines d'être laissées sans surveillance.
- Maintenir les machines dans de bonnes conditions en effectuant un entretien et des mises à jour périodiques.
- Disposer de directives claires de contrôle des risques et d'un plan d'urgence.
- Avoir un plan de gestion des déchets adapté.
Comment choisir le meilleur atelier d'usinage CNC pour vous
Vous n'avez pas besoin d'avoir votre propre atelier d'usinage CNC. Si vous êtes un développeur de produits ou si vous possédez une entreprise nécessitant des services de fabrication, il vous suffit de trouver le meilleur fournisseur de services. Cela signifie le meilleur atelier d'usinage CNC pour vos besoins spécifiques. Voici quelques-uns des aspects dont vous devez tenir compte lors de votre choix.
Valeur et prix
Si vous travaillez dans le secteur de la fabrication, vous devrez vous assurer d'une relation à long terme avec votre fournisseur. De plus, il doit être précieux et les prix doivent être compétitifs pour que vous puissiez réellement voir un profit.
Intimité
Assurez-vous que vos idées et conceptions sont sûres. Ils sont à vous et ils représentent votre valeur. Un accord de non-divulgation est toujours recommandé.
Qualité et fiabilité
Bien sûr, vous voulez vous assurer que vous pouvez compter sur votre fournisseur pour vous donner des résultats de haute qualité. Cela peut être soutenu par des certifications telles que ISO.
Communication et compréhension
Enfin, une bonne communication efficace est toujours essentielle pour que votre fournisseur puisse vraiment comprendre vos besoins et ce que vous attendez d'eux. Si vous remarquez qu'il est difficile d'atteindre votre fournisseur, vous serez peut-être mieux ailleurs.
Foire aux questions (FAQ) sur l'atelier d'usinage CNC
