L’usinage numérique

Plusieurs procédés permettent de concevoir des pièces avec beaucoup de précision, les technologies avancées constituant de précieuses alliées. L’usinage numérique fait partie des méthodes existantes, la cadence adoptée par la machine assurant une fabrication rapide. Zoom sur cette technique qui a un bel avenir devant elle.

Usinage numérique : définition

On désigne par usinage CNC (contrôle numérique par ordinateur) une méthode de fabrication qui consiste à créer des pièces en les soustrayant d’une pièce solide. Des outils spécifiquement dédiés à la coupe sont donc utilisés pour tailler le bloc original également appelé ébauche pour façonner un objet. Les pièces créées depuis un fichier CAO prennent forme avec une extrême précision grâce aux propriétés d’automatisation particulièrement élevées de la technique de CNC. Il est possible de concevoir un volume moyen de pièces identiques, éventuellement personnalisées, moyennant des tarifs compétitifs.

usinage numerique

Il est à préciser que le rendu de la conception par usinage numérique est étroitement lié aux mécanismes d’abrasion de matière. Sont principalement exploités les métaux comme le laiton et les alliages ou encore l’acier, mais également les matières plastiques, principalement l’ABS, le nylon ainsi que le delrin. D’autres matières premières à l’instar des composites et du bois, sans oublier la mousse, peuvent aussi servir de bloc de base pour usiner des pièces uniques par contrôle numérique.

Il ne faut pas confondre l’usinage numérique avec l’impression 3D qui permet une création en superposant des couches ni avec le moulage par injection qui est une technique formative.

Histoire et origine de l’usinage numérique

Cela peut surprendre mais la technique de l’usinage numérique n’est pas aussi récente qu’on pourrait le croire. Un bol datant de 700 av. J.C. aurait en effet été découvert en Italie et d’après les expertises menées, cet objet résulterait d’une technique d’usinage exploitant un tour.

C’est dans le courant du 18e siècle que les premiers essais en termes d’automatisation ont été réalisés. Des machines mécaniques à vapeur étaient alors utilisées pour donner forme à différents objets.

A la fin des années 1940, une machine programmable a été mise au point en MIT. Des cartes perforées permettaient d’encoder les mouvements de la machine. On parlait alors d’usinage par contrôle numérique.

Les ordinateurs ont connu leur premier essor dans les décennies 1950 et 1960, ce qui a permis de révolutionner l’univers de l’usinage. C’est en effet à cette période que le concept du CNC a vu le jour.

A l’ère actuelle, les progrès réalisés en matière de technologie permettent de faire fonctionner les machines utilisées pour l’usinage numérique grâce à des mécanismes robotisés qui se dotent d’une conception en multi-axes en plus de fonctionner grâce à plusieurs outils intégrés.

Comment fonctionne le principe de l’usinage numérique ?

L’usinage CNC s’effectue en plusieurs étapes. Pour commencer, un ingénieur se charge de créer une matrice de la pièce à façonner. Cette première étape exige la maîtrise de la CAO. Lorsque le fichier est considéré comme satisfaisant et donc répondant à l’ensemble des exigences requises pour assurer la précision de la fabrication, il est transformé en programme CNC.

L’étape suivante consiste à paramétrer la machine pour qu’elle donne forme à l’objet en le soustrayant d’un bloc dans une matière préalablement choisie. Pour finir, le système de conception numérique par ordinateur se charge de la création conformément au modèle dessiné et à la configuration réalisée en amont.

On parle d’un principe extrêmement simple grâce auquel une pièce est découpée par une machine-outil à partir d’une ébauche brute. L’excédent de matière est donc retiré délicatement et avec beaucoup de précision pour qu’une nouvelle pièce prenne la forme désirée.

L’usinage numérique est un procédé économique à différents points de vue. Il permet déjà de réduire les délais de production puisque c’est le système CNC qui gère intégralement la procédure. La configuration effectuée avant le début de la fabrication permet effectivement de programmer l’ordre de succession des outils et les tâches de chacun d’entre eux, sans qu’aucune intervention humaine ne soit nécessaire.

La praticité est un autre atout majeur. La programmation des multiples axes et des pièces mécaniques s’effectue avec une marge d’erreur quasi inexistante. Après quelques vérifications, la machine travaille en toute autonomie, permettant aux opérateurs de s’atteler à de nouvelles tâches. Que les formes à façonner soient simples ou complexes, l’usinage numérique garantit un rendu impeccable, conforme au fichier CAO initial.

Le procédé est révolutionnaire dans le sens où il limite la manipulation des matières et les interventions manuelles. De la conception à la finalisation de l’objet créé, c’est une machine qui fait appel aux technologies avancées qui sert d’outil principal. Les techniques difficiles, voire impossibles à mettre en œuvre manuellement sont de ce fait rendues possibles par l’usinage CNC.

L’usinage numérique ou CNC est un procédé de fabrication relativement simple à exploiter. Il exige toutefois de solides compétences et connaissances, le succès de l’usinage reposant sur la précision des paramétrages du système. En ce sens, il est indispensable de confier un tel projet à une équipe professionnelle.

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