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 ont vu le jour grâce à l' évolution de la fraiseuse et à la nécessité d'accroître la productivité dans les ateliers et les usines. De plus, ils étaient indispensables pour garantir la sécurité des opérateurs, dont le niveau d'intervention avec ce type de machine est minimal.
Les centres d'usinage à commande numérique (CNC) permettent de réaliser des tâches avec une intervention humaine minimale et à des cadences de production élevées, ce qui réduit considérablement les coûts. Le marché propose différents types de centres d'usinage, classés selon leur taille, leurs fonctions et leur niveau d'automatisation. On trouve par exemple des machines atteignant une puissance de 75 kW et des vitesses de broche comprises entre 4 000 et 8 000 tr/min. De plus, grâce à leur gabarit, certaines peuvent supporter une charge allant jusqu'à 7 000 kg . Elles constituent ainsi une excellente option pour les ateliers d'usinage.
De plus, ces machines permettent à un seul opérateur de contrôler simultanément plusieurs machines CNC, simplement en chargeant ou déchargeant la pièce et en effectuant des rotations (le cas échéant, ce qui n'est pas nécessaire pour tous les centres d'usinage). Par ailleurs, le logiciel de la machine assure un contrôle total des paramètres de coupe, des vitesses requises et, bien sûr, des plans.
Pourquoi est-il judicieux d'intégrer un centre d'usinage CNC dans un atelier ? Parce qu'il permet de réaliser pratiquement tous les types de travaux d'usinage (et pas seulement le fraisage) et que l'opérateur n'a besoin de maîtriser que des logiciels de CAO et de FAO.
Caractéristiques des centres d'usinage
Les caractéristiques d'un centre d'usinage CNC n'offrent que des avantages aux ateliers. Ces machines sont entièrement reconfigurables ; autrement dit, une simple modification de la configuration (via l'ordinateur) permet à la machine d'effectuer plusieurs opérations d'usinage sur la même pièce.
Grâce à l'intelligence artificielle qui les accompagne, ces machines sont flexibles et polyvalentes , permettant des processus de production plus rapides et plus uniformes. Cette uniformité leur permet de produire en série, garantissant ainsi que toutes les pièces fabriquées sont quasiment identiques – un résultat difficile à obtenir avec des machines manuelles.
Mais, sans aucun doute, le plus important est que ces machines, comme leur nom l'indique, sont équipées d'une commande numérique CNC.
commande numérique CNC dans le centre d'usinage
La commande numérique permet une automatisation complète des machines et leur fonctionnement grâce à des codes et caractères alphanumériques programmables. La commande numérique représente une véritable révolution pour l'industrie de l'usinage. Cette technologie, développée dans la seconde moitié du XXe siècle, utilise des programmes informatiques sophistiqués qui ont été simplifiés au fil des ans, permettant ainsi à un nombre croissant d'usines et d'ateliers de former leurs opérateurs à l'utilisation des machines qui en sont équipées.
Le fonctionnement d'un centre d'usinage CNC nécessite des logiciels de CAO et de FAO. Le premier de ces logiciels est responsable de la conception proprement dite de la pièce à usiner.
Ce dessin est créé sur ordinateur à l'aide d'un logiciel de CAO. Il est ensuite enregistré et ouvert dans un autre programme, le logiciel de FAO ( Fabrication Assistée par Ordinateur). Le logiciel de FAO traduit le dessin en langage CNC (Fabrication Numérique). L'opérateur donne alors simplement des instructions au centre d'usinage pour exécuter le processus d'usinage de la pièce conçue. Ainsi, ces machines peuvent être facilement configurées pour usiner une pièce rapidement, en suivant simplement les instructions de leur ordinateur intégré.
changeur d'outils automatique
On pourrait se demander si un tour et une fraiseuse à commande numérique (CNC) au sein d'un centre d'usinage sont identiques. Pourquoi diffèrent-ils si tous deux intègrent une commande numérique ? À première vue, ils semblent semblables ; pourtant, la principale différence entre ces deux machines-outils et un centre d'usinage CNC réside dans le changeur d'outils automatique de ce dernier. Il s'agit sans aucun doute d'une caractéristique et d'un avantage significatifs par rapport aux deux autres machines.
Un centre d'usinage CNC est équipé d'un système de changement d'outils automatique permettant d'effectuer plusieurs opérations sur une même pièce. L'opérateur n'a plus besoin d'arrêter la machine pour changer manuellement, par exemple, la fraise pour l'ébauche. Pour ce faire , il doit programmer l'ordinateur en spécifiant la pièce, la conception finale et les outils nécessaires. Une fois cette opération effectuée, la machine sélectionne automatiquement les outils adaptés.