Les machines CNC contemporaines visent à minimiser autant que possible l'intervention humaine. Cela garantit des performances constantes et continues, ce qui facilite une fabrication intelligente et donne d'excellents résultats.

Cependant, les opérations d'usinage CNC nécessitent une attention particulière de la conception initiale à la fabrication finale. L'ensemble du processus fonctionne en trois étapes différentes :

1 - Conception

Il s'agit de la première étape où les livrables sont des fichiers de conception au format CAO, FAO et CAE. Les ingénieurs et les concepteurs utilisent des progiciels CAO/FAO qui les aident à créer la conception globale de la pièce et du produit, qui est ensuite analysée pour sa fabricabilité. Cette analyse, parfois appelée DFM (Design for Manufacturing) est un processus intégral car elle garantit un maximum d'avantages au coût global le plus bas tout en tenant compte des limites de la technologie disponible.

Dans la plupart des cas, les outils de CAO disponibles sur le marché sont livrés avec un outil de FAO interne, qui facilite le prétraitement et la programmation, qui est la prochaine étape du processus CNC.

2 – Pré-traitement et programmation

La principale méthode de communication avec une machine CNC consiste à utiliser les codes G ou les codes M. Les packages CAM génèrent ces codes qui constituent essentiellement la carte de navigation de l'outil de coupe dans les machines CNC.

Dans la plupart des cas, les machinistes CNC n'auront pas à intervenir dans les opérations ou les pré-traitements si la conception est conforme aux normes DFM. Si ce n'est pas le cas, une intervention peut s'avérer nécessaire pour garantir d'excellentes performances.

Il s'agit d'une étape générale commune à toute opération d'usinage CNC. Le temps nécessaire au prétraitement est déterminé par la qualité globale du processus de conception. La programmation des G-Codes ou M-Codes ne prend que quelques minutes.

Cependant, ils dépendent de la conception. Si la conception globale est conforme aux conventions nécessaires pour DFM, les codes seraient corrects et donneraient des résultats acceptables. Au contraire, des défauts de conception entraîneraient des codes défectueux qui donneraient naturellement des résultats inacceptables.  

3 – Usinage

La dernière étape est le processus d'usinage proprement dit, qui utilise les codes fournis à l'étape précédente pour éliminer l'excès de matériau d'un bloc.

Généralement, les machines-outils de précision sont extrêmement importantes mais elles ne peuvent pas reproduire exactement les mêmes dimensions que le modèle CAO. C'est pourquoi les machinistes utilisent généralement des tolérances, qui sont différentes selon les exigences de l'industrie. La règle générale indique que des tolérances précises entraîneraient des coûts plus élevés pour l'unité de fabrication.

Types d'opérations d'usinage

Applications courantes des pièces usinées CNC

L'usinage CNC fait partie de ces processus de fabrication qui ne sont pas liés à une industrie ou à une application spécifique. Aujourd'hui, ces machines sont utilisées presque partout à un titre ou à un autre. Cependant, les industries suivantes peuvent tirer le meilleur parti de ce qu'offre l'usinage CNC :

• Aéronautique et défense : L'usinage CNC est courant dans la fabrication de composants pour les avions. De plus, il est également utilisé pour la production de défense. Par exemple; armes, munitions et autres articles similaires.
• Industrie automobile: Les machines CNC produisent une variété de pièces pour voitures et camions. Certains exemples incluent des pièces de moteur, des composants de transmission et des composants de suspension.
• Équipement médical: L'usinage CNC peut produire des composants de précision pour les dispositifs médicaux tels que les implants, les prothèses et les instruments chirurgicaux.
• Les produits de consommation: Les machines CNC peuvent produire une variété de produits de consommation. Cela comprend les appareils électroniques, les jouets et les articles ménagers courants.
• Machines et équipements: L'usinage CNC est courant dans la production de composants pour une large gamme de machines et d'équipements. Quelques exemples incluent des pompes, des vannes et des engrenages.
• Prototypage et R&D : L'usinage CNC est souvent utilisé pour produire des prototypes et tester des pièces à des fins de recherche et de développement.
• Fabrication de bijoux : Les bijoux complexes nécessitent une précision et une répétabilité que seul l'usinage CNC peut assurer. C'est pourquoi il est populaire dans cette industrie.
• Moules et matrices : L'usinage CNC produit des moules et des matrices nécessaires à la fabrication de produits en plastique et en métal.
• Fabrication métallique : L'usinage CNC est courant dans la production de composants métalliques pour une variété d'industries, y compris la construction, l'agriculture et l'exploitation minière.
  
  

Principaux avantages et inconvénients de l'usinage CNC

Le processus d'usinage CNC a ses avantages et ses inconvénients. Généralement, la plupart des avantages et des inconvénients ne sont pas spécifiques à l'industrie. Cependant, certaines qualités peuvent avoir un effet plus important sur une certaine application en raison des exigences globales de coûts, de qualité et de temps.

Voici les principaux avantages qu'offre l'usinage CNC :