Définition, composants et processus d’usinage des machines-outils CNC
(Source : Réseau international de métallurgie)
Définition des machines-outils CNC
Les machines-outils CNC (Computer Numerical Control) sont des machines-outils automatisées équipées d’un système de contrôle programmable. Ce système peut traiter logiquement des programmes spécifiés par des codes de contrôle ou des instructions symboliques, les décoder et contrôler la machine pour effectuer diverses opérations d’usinage. L’unité CNC est le « cerveau » de la machine, gérant toutes les fonctions de contrôle et de fonctionnement.
Avantages des machines-outils CNC
- Haute précision d’usinageavec une qualité constante et stable.
- Attelage multi-axesest possible, permettant l’usinage de pièces de formes complexes.
- Facile à adapteraux nouvelles pièces : la modification du programme CNC est généralement suffisante, ce qui permet de gagner du temps de préparation.
- Haute précision et rigiditéde la machine-outil elle-même permettent d’optimiser les paramètres de coupe, améliorant ainsi la productivité (généralement 3 à 5 fois supérieure à celle des machines conventionnelles).
- Haut degré d’automatisation, réduisant l’intensité du travail de l’opérateur.
- Exigences de compétences plus élevéespour les opérateurs et encore plus pour le personnel de maintenance.
Principaux composants des machines-outils CNC
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Le corps de la machine
La structure mécanique principale, y compris le lit, la colonne, la broche et le système d’alimentation. Celui-ci est chargé d’effectuer les opérations de coupe. -
L’unité CNC
Le cœur du système, y compris le matériel (circuits imprimés, écrans CRT, claviers, lecteurs de bandes, etc.) et les logiciels. Il reçoit et stocke les programmes de pièces, effectue le traitement des données, l’interpolation et exécute diverses fonctions de contrôle. -
Système d’entraînement
Comprend des unités d’entraînement de broche, des unités d’entraînement d’alimentation, des moteurs de broche et des moteurs d’alimentation. Contrôlé par l’unité CNC à l’aide de systèmes d’asservissement électriques ou électro-hydrauliques, il entraîne la broche et alimente. La liaison multi-axes permet d’usiner des géométries complexes telles que des courbes et des surfaces. -
Dispositifs auxiliaires
Systèmes de support essentiels pour le fonctionnement de la machine, tels que le refroidissement, l’évacuation des copeaux, la lubrification, l’éclairage et la surveillance. Cela comprend les systèmes hydrauliques/pneumatiques, les changeurs d’outils, les tables rotatives CNC, les têtes d’indexation, la surveillance des outils et les dispositifs d’inspection. -
Programmation et périphériques
Équipements externes utilisés pour la création et le stockage de programmes à l’extérieur de la machine (par exemple, postes de travail CAD/CAM ou systèmes DNC).
Processus d’usinage des machines-outils CNC
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CAO (Conception Assistée par Ordinateur)
Utilisé pour concevoir des dessins 2D ou des modèles 3D de la pièce à usiner. -
FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur)
Le logiciel de FAO génère le code G (programme d’usinage) sur la base du modèle CAO. -
CNC
Le contrôleur CNC lit le code G et conduit la machine en conséquence pour effectuer l’usinage.
Explication de la structure du programme CNC
Les programmes CNC sont généralement divisés en :
- Principaux programmes
- Sous-programmes– Utilisé pour les fonctions d’usinage répétitives afin de simplifier le programme principal.
La structure est la suivante :
Caractères (valeurs numériques) → Mots → Blocs → Programme
Les programmes peuvent être modifiés à l’aide d’outils de base tels queBloc-notes Windows, et un logiciel de simulation peut être utilisé pour vérifier le programme avant son exécution.
