Qu'est-ce qu'un centre d'usinage CNC et comment fonctionne-t-il ?
Pourquoi utiliser un centre d'usinage CNC ?
Les centres d'usinage sont nés de l'évolution de la fraiseuse et du besoin d'augmenter la productivité dans les ateliers d'usinage et les usines. Et aussi, bien sûr, pour garantir la sécurité des opérateurs, dont l'intervention est minimale sur ce type de machines.
Le centre d'usinage CNC permet de réaliser des tâches non seulement avec une intervention humaine minimale, mais aussi à des cadences de production élevées, ce qui réduit sans aucun doute considérablement les coûts. Sur le marché, on trouve de nombreux types de centres d'usinage, classés selon leur taille, leurs fonctions et leur niveau d'automatisation. Ainsi, vous pouvez trouver des machines qui atteignent des puissances de 75 kW et des vitesses de broche comprises entre 4000 et 8000 tr/min. Et, en termes de taille, certaines sont capables de supporter jusqu'à 7 000 kg de charge. Cela en fait sans aucun doute un excellent choix pour les ateliers d'usinage.
Par ailleurs, ces machines permettent à un opérateur de piloter plusieurs machines CNC simultanément, en n'ayant qu'à charger ou décharger la pièce et à effectuer des rotations (lorsque c'est nécessaire, et tous les centres d'usinage ne l'exigent pas). De plus, c'est le programme de la machine qui contrôle entièrement les paramètres de coupe, les vitesses requises et, bien sûr, les plans.
Pourquoi est-ce une bonne option d'intégrer un centre d'usinage CNC dans un atelier ? Parce qu'il permet de réaliser pratiquement tout type de travaux d'usinage (pas seulement du fraisage) et que l'opérateur qui le pilote doit simplement avoir la maîtrise de logiciels comme la CAO et la FAO.
Caractéristiques des centres d'usinage
Les caractéristiques d'un centre d'usinage CNC n'apportent que des avantages aux ateliers. Ce type de machine est entièrement reconfigurable, c'est-à-dire qu'il suffit de modifier la configuration (depuis l'ordinateur) pour que la machine réalise de multiples opérations d'usinage sur une même pièce.
Ces machines sont également flexibles et polyvalentes grâce à l'intelligence artificielle qu'elles intègrent, ce qui rend les processus de production plus rapides et plus uniformes. En ce qui concerne l'uniformité, cela signifie que ce type de machines est capable de produire en masse ou en série et que toutes les pièces qui y sont usinées sont pratiquement identiques. Une chose difficile à obtenir avec les machines manuelles.
Mais, sans aucun doute, le plus important est que ces machines, comme leur nom l'indique, sont dotées d'une commande numérique CNC.
La commande numérique CNC dans le centre d'usinage
La commande numérique permet à la machine d'être entièrement automatique et de fonctionner grâce à des codes et des caractères alphanumériques programmables. La CNC représente, en soi, une véritable révolution pour l'industrie de l'usinage. Ce type de technologie, développé dans la seconde moitié du XXe siècle, fonctionne grâce à des logiciels sophistiqués qui, au fil des années, se sont simplifiés, permettant à de plus en plus d'usines et d'ateliers de former leurs opérateurs à l'utilisation des machines qui en sont équipées.
Pour le fonctionnement d'un centre d'usinage CNC on a besoin des logiciels de CAO et de FAO. Le premier de ces logiciels est celui qui réalise la conception proprement dite de la pièce à usiner.
Cette conception est réalisée sur un ordinateur à l'aide d'un logiciel de CAO. Elle est enregistrée puis ouverte dans un autre logiciel, la FAO ; on pourrait dire que la FAO se charge de traduire le plan ou la conception en langage CNC. Ensuite, l'opérateur n'a plus qu'à ordonner au centre d'usinage de suivre certaines indications pour exécuter l'usinage de la pièce conçue. Ainsi, ce type de machines peut être facilement configuré pour réaliser, en peu de temps, l'usinage d'une pièce, simplement en suivant les indications de l'ordinateur qui y est intégré.
Changeur d'outils automatique
On peut se demander si un tour ou une fraiseuse utilisant la technologie CNC sont la même chose qu'un centre d'usinage, Pourquoi sont-ils différents s'ils intègrent tous deux la commande numérique ? A priori, ils semblent identiques ; cependant, la principale différence entre ces deux machines-outils et le centre d'usinage CNC est que ce dernier possède un changeur d'outils automatique. Sans aucun doute, une caractéristique majeure et un avantage par rapport aux deux autres machines.
Un centre d'usinage CNC dispose d'un système qui permet de changer automatiquement d'outil pour réaliser de multiples tâches sur une même pièce. Il n'est pas nécessaire qu'un opérateur arrête la machine et s'en approche pour remplacer, par exemple, la fraise par un autre outil d'ébauche. Toutefois, pour pouvoir réaliser cette tâche, l'opérateur doit programmer l'ordinateur et lui indiquer comment est la pièce, quelle est la conception finale et quels outils il doit employer pour obtenir ce résultat. Une fois cela fait, c'est la machine elle-même qui effectue les changements entre les différents types d'outils qu'elle doit utiliser.