Les voitures ou les automobiles existent depuis le 19ème siècle. Leur arrivée a modifié le cours de la civilisation en rendant le transport personnel rapide accessible à d'énormes portions de la population, en engendrant une nouvelle population ouvrière et en inaugurant une nouvelle facette de la culture populaire.
L'industrie de la construction automobile est actuellement géographiquement étendue. Les États-Unis d'Amérique étaient l'acteur dominant dans la fabrication d'automobiles au début du XXe siècle. Cependant, de nos jours, les voitures sont fabriquées à grande échelle dans le monde entier. Par exemple, la Chine est actuellement le plus grand constructeur de véhicules routiers au monde. En une seule année, 2018, 81,5 millions d'automobiles ont été vendues à l'international.
Les méthodes utilisées pour fabriquer des automobiles ont connu un développement considérable au cours du siècle et demi depuis l'invention de la première voiture. La majeure partie du travail d'assemblage a été effectuée à la main lorsque la fabrication en série de véhicules a commencé, à peu près au moment où Ford a produit le légendaire modèle T.
However, since the 1960s, robots have become more popular. These machines can do tasks like welding and assembling in a far shorter amount of time than is feasible with just human hands.
The technique of CNC machining, carrying out activities such as drilling and boring with computers and automation, currently serves as a viable choice for the prototype and production of specific automobile components. This procedure involves carrying out tasks like drilling and boring. The milling of automotive parts is as common as it is useful, and many automotive supply chains rely on OEMs (original equipment manufacturers) that provide CNC machining services.
Les machines CNC prennent un fichier numérique et le convertissent en instructions informatiques. Ces instructions sont ensuite envoyées à un outil motorisé comme une perceuse, un tour ou une fraiseuse. Le bloc de matériau, appelé pièce à usiner, est transformé en un produit final à l'aide de la machine-outil, qui, par rapport aux composants d'usinage traditionnels, peut fournir un degré de précision beaucoup plus élevé.
Quelles pièces automobiles sont produites à l'aide de l'usinage CNC ?
Moteurs
Several essential components of a car’s internal combustion engine may be manufactured with the help of CNC machining, which encompasses a variety of procedures such as CNC milling, CNC turning, wire EDM, and others. For instance, a massive block made of aluminum alloy may be turned into an engine block (also known as a cylinder block), which is the name given to the metal framework that makes up an engine’s cylinders and allows moving pistons to change position.
La programmation de la machine CNC prend beaucoup de temps et demande un haut degré de compétence. Cependant, une fois la machine programmée, elle est prête à exécuter ses instructions sans plus de support. De plus, il permet d'usiner successivement de nombreux blocs moteurs sans augmenter considérablement le travail requis.
Les techniques d'usinage CNC sont souvent utilisées dans la production de culasses, qui sont des composants de véhicules qui entourent les cylindres situés au-dessus du bloc-cylindres.
Éclairage
L'usinage de l'aluminium est l'une des utilisations les plus efficaces de la technologie CNC dans l'industrie automobile. Néanmoins, d'autres composants clés peuvent être fabriqués à partir de matériaux tels que le verre acrylique ou le polyméthacrylate de méthyle, souvent appelé PMMA.
Les entreprises de fabrication peuvent générer l'éclairage d'une voiture, comme ses phares et son éclairage intérieur, en usinant du PMMA. Même si le fraisage CNC de ces composants en acrylique est suivi d'un meulage et d'un polissage, le processus est encore assez rapide, ce qui permet aux constructeurs automobiles de prototyper rapidement de nouveaux luminaires pour leurs véhicules.
Le PMMA est un matériau polyvalent façonné en divers articles, notamment des fenêtres, des écrans transparents, des aquariums et d'autres conteneurs. Il est souvent utilisé comme substitut incassable du verre.
Autres composants
L'usinage pour l'industrie automobile peut produire une grande variété de pièces automobiles supplémentaires, telles que des bagues, des retenues de soupapes, des composants pour le système de fluide, des boîtiers de carburateur et des éléments de suspension et d'échappement, entre autres.
Comme la conception assistée par ordinateur (CAO) permet de modifier rapidement les conceptions de pièces et de fabriquer des pièces personnalisées, la technologie de fabrication est également particulièrement utile pour personnaliser les véhicules et leurs pièces automobiles particulières. C'est particulièrement vrai pour le processus de personnalisation d'un véhicule entier.
Usinage CNC dans l'industrie automobile : avantages
La rapidité
La vitesse semble être l'un des principaux avantages du fraisage CNC de pièces automobiles par rapport à leur découpe traditionnelle. Parce qu'un ordinateur est responsable de l'usinage au lieu d'une personne, il n'est pas nécessaire de tenir compte des limites humaines dans le processus, telles que la fatigue. Pendant ce temps, lors de la production de grandes quantités d'un produit, les avantages de la vitesse de la CNC deviennent très évidents. Les instructions de l'ordinateur peuvent être répétées aussi souvent que nécessaire pour obtenir le résultat souhaité.
D'autre part, l'usinage conventionnel peut être plus efficace dans certaines circonstances, par exemple lorsqu'il est nécessaire de produire une seule unité de l'article. Dans de telles situations, le temps nécessaire pour développer les instructions informatiques peut finir par être plus long que le temps nécessaire pour fabriquer manuellement un seul composant.
Exactitude et précision
La précision et la haute précision qui peuvent être obtenues avec l'usinage CNC sont une autre raison pour laquelle les constructeurs automobiles préfèrent cette méthode. En raison de la nature numérique et automatisée du processus, il existe une faible probabilité d'imprécision, et les paramètres les plus précis pour la précision d'usinage CNC peuvent produire des tolérances de 0,001 pouce.
Parce qu'un moteur défectueux ou d'autres composants vitaux peuvent avoir des répercussions importantes pour l'utilisateur final, l'industrie automobile exige souvent des tolérances aussi précises, ce qui est tout à fait compréhensible compte tenu de la nature du secteur. Même si les prototypes de pièces CNC peuvent s'en tirer avec des tolérances plus lâches, l'usinage de précision des composants automobiles est souvent nécessaire pour produire des pièces métalliques qui seront utilisées dans le produit fini.
Répétabilité
Lorsqu'un fabricant doit créer un grand volume d'un seul composant, l'usinage CNC est particulièrement avantageux car la même tâche peut être effectuée plusieurs fois sans provoquer de décalages entre les pièces. Il n'est pas rare qu'il y ait un désir de quantités énormes dans une industrie qui produit et vend 81,5 millions d'automobiles par an. Cette exigence s'accompagne souvent d'un contrôle qualité rigoureux tout au long du processus de production.
Étant donné que l'usinage CNC demande moins de main-d'œuvre que l'étape de préparation (conception des pièces, production du code G et choix des matériaux), il est plus économique lorsqu'il s'agit de faire face à un plus grand nombre.
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