L'usinage CNC est un processus de fabrication qui applique un logiciel informatique programmé pour contrôler les outils d'usine et le mouvement des machines de manière productive. Des machines complexes allant des meuleuses, des tours, des broyeurs aux routeurs peuvent être contrôlées dans ce processus. Avec la marche CNC, un seul ensemble d'invites peut accomplir des tâches de coupe en trois dimensions.
CNC est l'abréviation de Computer Numerical Control, qui a moins de limites que la commande manuelle, et présente donc d'excellents avantages pour remplacer l'option manuelle. il n'a jamais besoin d'opérateurs pour demander et guider les commandes des outils d'usinage par des leviers, des boutons et des roues. Bien que le système CNC soit toujours reconnu comme un ensemble régulier de composants informatiques. Les logiciels et les consoles d'usinage CNC le distinguent des autres formes de calcul.
Processus de vue d'ensemble de l'usinage CNC
L'usinage CNC utilise des commandes informatisées pour faire fonctionner et manipuler des machines et des outils de coupe, afin de façonner le matériau de stock en pièces personnalisées au fur et à mesure de la conception. Bien que le processus d'usinage CNC ait des capacités et des opérations différentes, les principes fondamentaux sont les mêmes dans tous les processus. Les étapes d'usinage CNC de base comme suit :
- Conception de modèles CAO
- Conversion de fichiers CAO
- Configuration de la machine CNC
- Exécution des opérations d'usinage CNC
Conception de modèles CAO
Conception CAO vectorielle 2D ou pièce 3D est la première étape de l'usinage CNC, qui peut être terminé en interne ou par une société de services de conception CAD/CAM. Les logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) peuvent aider les concepteurs et les fabricants à créer des modèles ou des rendus de produits, ainsi que les spécifications techniques de dimensions et de géométries.
Conception d'usinage CNC doit être limité par la capacité des machines CNC et de l'outillage. Par exemple, la plupart des outils de coupe CNC sont cylindriques, de sorte que les géométries finales des pièces usinées doivent être durcies par usinage CNC. De plus, les propriétés des matériaux, la conception de l'outillage et la capacité de maintien de la machine limiteront davantage les possibilités de conception, telles que l'épaisseur minimale, la taille minimale, la complexité des cavités internes et les caractéristiques.
Conversion de fichiers CAO
La conception CAO finie passe par un programme de fabrication assistée par ordinateur pour extraire la géométrie des produits. Générez ensuite un code de programmation numérique, qui est appliqué pour contrôler la machine CNC et manipuler les outils de coupe. Enfin, créez des produits de conception personnalisés.
Les machines CNC utilisent plusieurs langages de programmation comme le G-code et le M-code. Le code G, en tant que code général ou géométrique, contrôlera le mouvement de la machine-outil à travers les pièces dans le temps, l'emplacement et la direction. Le code M en tant que code de fonction divers contrôlera les fonctions auxiliaires de la machine.
Configuration de la machine CNC
Avant l'exécution du programme d'usinage CNC, nous devons préparer la configuration de la machine CNC. Toutes ces configurations incluent la fixation des pièces directement dans la machine, sur les broches de la machine ou dans les étaux de la machine. Fixation des outils de coupe requis comme les forets, les fraises en bout ou les composants de machine appropriés.
Exécution des opérations d'usinage
Le programme CNC demande à l'ordinateur intégré à la machine CNC de dicter les actions et les mouvements des outils. Pour manipuler les outils de coupe des machines. Toutes les invites du programme seront lancées au démarrage et guideront la machine tout au long du processus de fonctionnement pour produire les pièces finales.
Programmation de machines CNC
Dans le processus d'usinage CNC, les machines CNC sont exploitées par des logiciels numériques. Le langage du programme d'usinage CNC est appelé code G, il est appliqué pour contrôler les comportements de la machine correspondante. Fondamentalement, l'usinage CNC implique peu d'opérateurs humains dans le processus, il peut programmer la vitesse et la position des outils de coupe et les faire fonctionner par logiciel avec des cycles répétitifs et prévisibles. Sa haute capacité garantit que cette technologie est adoptée dans toutes les sections de fabrication, en particulier dans la production de métaux et de plastiques.
Système d'usinage en boucle ouverte/fermée
Un contrôle de position différent déterminera le système en boucle ouverte ou en boucle fermée. Dans le premier cas, le signal fonctionne entre le contrôleur et le moteur avec une seule direction. Dans un système en boucle fermée, le contrôleur peut recevoir une rétroaction des moteurs, ce qui peut rectifier les irrégularités de vitesse et de position.
Dans le processus d'usinage CNC, le mouvement des outils de coupe se fait normalement dans la direction de l'axe X ou de l'axe Y. Ces outils sont positionnés et guidés par des servomoteurs ou pas à pas, qui suivent le mouvement détaillé de la détermination du code G. La boucle ouverte fonctionne toujours dans une situation de force et de vitesse minimales. Cependant, une boucle fermée est nécessaire pour les applications industrielles afin d'assurer la vitesse, la cohérence et la précision.
Usinage CNC automatique
Tous les processus de production CNC sont automatisés par des logiciels. La conception assistée par ordinateur (CAO) peut définir toutes les dimensions des pièces de conception finales, puis le logiciel de fabrication assistée par ordinateur (FAO) convertira les matières premières en pièces finies réelles.
Comme chaque pièce à usiner nécessite une variété de machines-outils telles que des perceuses et des fraises pour terminer tous les processus de fraisage et de tournage. Afin de répondre à ces exigences, les machines CNC combinent toujours plusieurs outils de fonction différents dans une seule cellule.
Principe de fonctionnement de l'usinage CNC
Une fois qu'un système CNC est activé, les processus de coupe souhaités sont programmés dans un logiciel, qui dictera les outils et les machines correspondants. Final crée des pièces spécifiques avec des dimensions précises.
Dans le processus de programmation CNC, le générateur de code dans le système numérique suppose toujours un mécanisme sans faille. Même il y a possibilité d'erreur, spécialement pour plus d'une direction à couper simultanément. Le programme de pièce dans le programme de commande numérique décrit le placement des outils de coupe.
Le système CNC a une capacité de calcul plus étendue, car son code est écrit et édité par des programmeurs. De plus, qui peuvent être conservés dans la mémoire des ordinateurs. Mieux encore, le système CNC peut ajouter de nouvelles invites aux programmes préexistants grâce à un code révisé, nous pouvons mettre à jour et ajuster librement nos programmes en fonction des besoins souhaités dans les nouveaux projets.
Opérations d'usinage CNC
L'usinage CNC convient à de nombreuses industries, telles que l'automobile, la construction et l'agriculture. Ce processus est composé de différentes opérations d'usinage contrôlées par ordinateur, telles que mécaniques, chimiques, électriques et thermiques. Afin de supprimer le matériau nécessaire, formez la pièce à usiner pour créer des pièces personnalisées finales. L'opération d'usinage CNC mécanique la plus courante comprenant :
Perçage CNC
Le perçage est un processus d'usinage qui utilise des forets à pointes multiples pour produire des trous cylindriques dans la pièce à usiner. Dans l'usinage CNC, les machines CNC alimentent généralement le foret rotatif perpendiculairement à la surface des pièces et produisent des trous verticaux. Cependant, les opérations de perçage angulaire peuvent être réalisées avec des configurations de machine et des dispositifs de maintien spéciaux. Processus d'opération de forage comprenant le contre-alésage, le fraisage, l'alésage et le taraudage.
Fraisage CNC
Le fraisage utilise des outils de coupe rotatifs pour enlever le matériau des pièces à usiner. Dans le fraisage CNC, la machine CNC alimente généralement les pièces à usiner vers les outils de coupe dans le même sens que la rotation des outils. Processus d'opération de fraisage comprenant le surfaçage, le fraisage périphérique.
Tournage CNC
Le tournage utilise des outils de coupe à un seul point pour enlever le matériau des pièces en rotation. Dans le tournage CNC, la machine CNC en tant que tour ou tour alimente les outils de coupe en mouvement linéaire sur la surface des pièces en rotation, enlève le matériau autour de la circonférence jusqu'au diamètre requis. Afin de produire des pièces cylindriques avec des caractéristiques externes et internes. Processus d'opération de Turing comprenant l'alésage, le surfaçage, le rainurage et le filetage.
En outre, Runsom a d'autres opérations d'usinage CNC mécaniques, notamment : brochage, sciage, meulage, affûtage, rodage.
Équipement d'usinage CNC
La première machine à commande numérique utilise des moteurs pour contrôler des outils préexistants. Alors que la nouvelle technologie s'améliore avec les ordinateurs analogiques et ultime avec les ordinateurs numériques, ce qui entraîne une augmentation de l'usinage CNC. La majorité des CNC sont désormais entièrement électroniques, les opérations CNC courantes comprenant le soudage par ultrasons, le poinçonnage et la découpe au laser. Notre système CNC normal comprenant les éléments suivants :
Équipement de forage CNC
Il existe plusieurs types de forets avec des applications spéciales, les forets à pointer pour les trous peu profonds ou pilotes, les forets à débourrer pour réduire les copeaux sur les pièces, les forets à visser pour les trous sans pilote, les alésoirs à mandriner pour agrandir les trous produits. Le perçage CNC est spécialement conçu pour utiliser une perceuse à colonne CNC. Cependant, cette opération peut être réalisée à l'aide de machines de tournage, de taraudage ou de fraisage.
Équipement de fraisage CNC
Les fraiseuses CNC fonctionnent avec des invites numériques et alphabétiques sur les programmes et guident les pièces à différentes distances. Programmes de machines de fraisage basés à la fois sur le code G et sur un langage unique par l'équipe de fabrication. Les fraiseuses de base ont un système à trois axes (axe X, axe Y et axe Z), tandis que la nouvelle fraiseuse avancée sera équipée de trois axes supplémentaires.
Équipement de tournage CNC
Les tours peuvent couper des pièces dans le sens circulaire avec des outils de coupe d'index. Tours CNC peut produire des pièces complexes précises à grande vitesse, ce qui est impossible avec des moyens manuels. Dans l'ensemble, il a des fonctions de contrôle similaires à celles des fraiseuses CNC, les tours sont dirigés par Code G ou un code unique. Cependant, la plupart des tours CNC n'ont qu'un axe de remorquage X et Z.
Machine 5 axes
Comme il existe différents types de machines 5 axes, nous pouvons les diviser en 5 types suivants :
- Forme de tête à double pivot, contrôle de deux coordonnées de rotation sur les axes de la fraise.
- Forme de tête pivotante tombante, deux axes coordonnés ne sont pas perpendiculaires à l'axe linéaire sur le dessus de la fraise.
- Forme de tête à double pivot, deux coordonnées contrôlent la rotation de l'espace.
- Table tombante, deux axes ne sont pas perpendiculaires à l'axe sur la table.
- Une balançoire, une forme de rotation, deux coordonnées de rotation sur la fraise et les pièces à usiner.
Usinage CNC 5 axes est capable de fabriquer des pièces CNC avec des géométries complexes, une tolérance élevée et une excellente surface.
Application de machine CNC
Le système CNC est largement utilisé dans la coupe détaillée de pièces métalliques pour les produits de quincaillerie de l'industrie. À l'exception des machines susmentionnées, d'autres outils et composants du système CNC, y compris : les machines à broder, les défonceuses à bois, les poinçonneuses à tourelle, les machines à cintrer les fils, les coupe-mousse, les coupe-laser, les meuleuses cylindriques, les coupe-verre. Une fois le processus de coupe complexe à différents niveaux et angles, il est facile à réaliser sur des machines CNC en quelques minutes. Selon une conception spécifique, les bons programmes encourageront les machines CNC à réaliser les produits requis avec des détails et une valeur technologique.
Considérations matérielles
Le processus d'usinage CNC est largement utilisé pour divers matériaux d'ingénierie, dont métal (aluminium, laiton, inox, alliages), plastique (PEEK, PTFE, Nylon), bois, mousse, composites. Les matériaux optimaux pour la fabrication CNC dépendent de son application et de ses spécifications, qui peuvent résister au processus d'usinage grâce à sa dureté suffisante, sa résistance à la traction, sa résistance au cisaillement, sa résistance aux produits chimiques et à la température. Les propriétés physiques des pièces à usiner déterminent la vitesse de coupe, l'avance et la profondeur optimales.
Fabrication de pièces de précision personnalisées
L'usinage CNC est une fonction essentielle dans le secteur manufacturier, pour les pièces informatiques de précision et les fixations pour les composants automobiles et aérospatiaux. Sans machines CNC de haute technologie, divers composants seraient impossibles à produire, notre technologie CNC avancée nous garantit la production de tout moule métallique de forme complexe avec la plus grande précision.
Au cours des 10 dernières années, nous avons satisfait des milliers de clients à travers l'industrie, nous comprenons l'importance de la qualité et de la précision des pièces. Runsom résout tous les problèmes des clients dans le processus d'usinage CNC, notre grande expérience dans divers outils et processus d'usinage CNC.