Grâce aux avancées technologiques, les fabricants et les ingénieurs cherchent constamment à améliorer leurs performances. Les machines CNC jouent un rôle important en tant qu'assistants des ingénieurs et remplacent les opérations manuelles. Les centres d'usinage verticaux (CV) et les fraiseuses CNC sont essentiels pour des performances accrues, une qualité supérieure et des délais de production optimisés.
Les machines CNC peuvent désormais fonctionner plus efficacement grâce à l'intégration de ces accessoires avancés de fraisage CNC et de VMC et à la mise en œuvre des meilleures pratiques. Ce guide explique comment le fraisage CNC et le VMC aident les ingénieurs à améliorer la précision, la vitesse et l'efficacité des machines CNC. À la fin de ce guide, vous comprendrez comment l'intégration d'options et d'accessoires hautes performances peut améliorer les performances des centres d'usinage verticaux (VMC) et de fraisage CNC.
Le procédé de fabrication soustractive du fraisage à commande numérique par ordinateur (CNC) est précis et efficace. Il consiste à retirer de la matière d'une pièce solide à l'aide d'outils de coupe rotatifs. Le fraisage CNC se distingue du fraisage traditionnel par son automatisation et son contrôle par des programmes informatiques (code G) qui dictent les mouvements de la machine avec une grande précision. L'automatisation permet aux fraiseuses CNC de traiter des pièces complexes dans des secteurs où la précision et la régularité sont primordiales, comme les pièces destinées aux secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile et de l'électronique, par exemple.
Les matériaux utilisables avec le fraisage CNC sont variés. Les métaux, les plastiques et les composites sont couramment usinés. Un autre avantage du Fraisage CNC L'avantage réside dans la possibilité d'utiliser une machine multi-axes, généralement de 3 à 5, permettant ainsi la production de conceptions complexes. L'allégement de la charge de travail de l'opérateur est également un avantage. Grâce à la précision de la dictée du code G, les erreurs de l'opérateur sont réduites. Ces deux avantages contribuent à un produit fini répondant aux normes élevées exigées par tous les secteurs de l'usinage CNC.
Un type spécifique de fraiseuse CNC, appelé centre d'usinage vertical (CUV), possède une broche orientée verticalement. Cet alignement permet au CUV d'usiner selon l'axe Z tandis que la pièce usine selon les autres axes. Contrairement aux fraiseuses universelles et autres fraiseuses horizontales, les CUV maintiennent la pièce immobile et permettent un mouvement vertical.
Les VMC sont très populaires car elles sont faciles à utiliser, prennent en charge une large gamme de matériaux (dont l'aluminium, l'acier et divers plastiques) et sont suffisamment polyvalentes pour de nombreux travaux. Elles sont particulièrement efficaces pour la création de pièces complexes de haute précision, où la précision et l'état de surface sont essentiels.
Des accessoires adaptés constituent un investissement essentiel pour améliorer les performances, l'efficacité et la précision des opérations d'usinage CNC. Outre l'optimisation du fonctionnement des machines, ils permettent de réduire les temps d'arrêt, d'améliorer la productivité et de prolonger la durée de vie des équipements. Spécialement conçus pour le fraisage CNC et Centres d'usinage verticaux (VMC)Certains accessoires offrent une performance exceptionnelle et améliorent sensiblement le rendement opérationnel et la qualité des pièces usinées. Voici trois accessoires qui peuvent propulser les performances de l'usinage CNC à un niveau supérieur :
Un changeur d'outils automatique (ATC) est un accessoire indispensable pour les machines CNC, notamment pour l'usinage de tâches complexes nécessitant plusieurs outils différents. Le système ATC automatise le changement d'outil pendant les opérations, évitant ainsi toute intervention manuelle. Cette automatisation réduit le temps de changement d'outil et garantit un fonctionnement continu de la machine, avec un délai quasi nul entre deux usinages.
Essentiels à la flexibilité et à la polyvalence des opérations de fraisage CNC, les tables rotatives et les indexeurs permettent l'usinage multiaxes, rendant possible l'usinage de surfaces angulaires et courbes complexes qui nécessiteraient autrement plusieurs réglages. Comme les accessoires mentionnés précédemment, ces dispositifs permettent des travaux nécessitant des mouvements de rotation et d'indexation plus importants. La pièce à usiner atteint une plus grande précision lorsqu'elle est associée à une commande CNC pour une rotation et une indexation précises. De plus, la réduction des besoins de repositionnement se traduit par un gain de temps et une meilleure régularité des pièces produites.
Des attributs avancés et des options de personnalisation affectant la productivité, la précision et l'efficacité sont intégrés pour atteindre des performances d'usinage optimales pour les systèmes CNC. Voici quelques options d'optimisation clés qui peuvent être intégrées facilement à votre flux de travail pour un meilleur rendement :
Les systèmes de contrôle CNC optimisent les processus de programmation et d'exploitation. Aujourd'hui, les panneaux de commande sont modernes et conviviaux. Ils simplifient et permettent un suivi en temps réel des processus de programmation. L'intégration de ces systèmes à votre flux de travail vous permettra de bénéficier de configurations plus rapides, de moins d'erreurs et d'une maintenance proactive. Tout cela se traduit par une disponibilité accrue et une productivité accrue.
Les broches fonctionnant à grande vitesse permettent d'obtenir des avances plus élevées et des usinages plus rapides, réduisant ainsi les temps de cycle et améliorant les états de surface. Pour les utiliser correctement, il est essentiel d'identifier les besoins de production, puis de sélectionner des vitesses de broche adaptées aux matériaux usinés. Ces systèmes de broches intégrés sont particulièrement avantageux pour les industries soucieuses des coûts, qui doivent produire rapidement de grandes quantités de pièces sans perte de qualité.
La précision garantie des dimensions des pièces usinées est assurée par un système de palpage qui mesure et ajuste les paramètres pendant le processus de découpe. Une intégration précise élimine les inspections manuelles, garantit une communication claire et la cohérence du système, et réduit considérablement les risques de reprise, d'erreur et de variation entre les cycles de production. Les systèmes de palpage optimisent l'utilisation du temps, notre ressource la plus précieuse, en production en série et en grande série.
Option | Avantage de performance |
Commandes CNC avancées | Précision et facilité d'utilisation améliorées |
Broches à grande vitesse | Enlèvement de matière plus rapide, meilleure finition de surface |
Systèmes de sondage | Augmente la précision, réduit les erreurs humaines |
Tables rotatives | Permet l'usinage multi-axes |
La performance des fraiseuses CNC et des centres d'usinage verticaux (CUV) repose essentiellement sur les logiciels et la programmation. Les pièces complexes nécessitant une grande précision, un minimum d'erreurs et une efficacité maximale sont principalement réalisées avec des solutions logicielles avancées comme la CAO (Conception Assistée par Ordinateur) et la FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur).
Utilisés pour développer des représentations numériques précises des pièces à fabriquer, les logiciels de CAO permettent aux ingénieurs et aux concepteurs de visualiser leurs composants dans un espace virtuel, de comprendre leurs assemblages et de visualiser l'ensemble du système avant même qu'il n'existe dans le monde réel. C'est tout à fait possible. Grâce à de puissantes entités numériques, les programmes de CAO eux-mêmes conçoivent en temps réel. Ce ne sont pas des machines.
Ce n'est pas de la magie. Ce sont simplement les capacités intellectuelles d'un large groupe d'ingénieurs et de designers, travaillant en synergie créative, utilisant les outils numériques très complexes et détaillés des programmes eux-mêmes. CAO. FAO. Virtuel. Réel.
Les performances du fraisage CNC et du VMC sont améliorées grâce à des intégrations logicielles avancées permettant une surveillance en temps réel, un contrôle adaptatif et une maintenance prédictive. Ces boucles de rétroaction ajustent les paramètres d'usinage d'un système lors des opérations à grande vitesse, garantissant que même les coupes les plus délicates restent suffisamment précises et constantes (Hawkins et al. 306). La surveillance et le contrôle à distance, rendus possibles par des solutions cloud, ajoutent une flexibilité supplémentaire. Enfin, l'intelligence de ces intégrations réside dans le fait qu'elles exploitent la puissance de l'IA pour prédire l'usure et les pannes avant qu'elles ne surviennent.
Un entretien régulier est nécessaire pour garantir le bon fonctionnement des machines CNC, la précision des résultats et leur longévité. Voici cinq conseils d'entretien essentiels pour les machines CNC :
Assurez-vous que toutes les pièces mobiles sont correctement lubrifiées. Cela minimise les frottements, réduit l'usure et prévient la surchauffe. Une lubrification régulière prolonge non seulement la durée de vie des pièces de la machine, mais garantit également un fonctionnement fluide.
Les machines CNC nécessitent un étalonnage régulier pour garantir leur précision et leur exactitude. Vérifiez et ajustez l'alignement de la machine pour garantir les dimensions des produits finis.
Inspectez régulièrement vos outils de coupe et remplacez-les s'ils présentent des signes d'usure ou un manque de tranchant. Des outils bien affûtés permettent une coupe efficace, réduisent le temps d'usinage et garantissent un état de surface de haute qualité.
Maintenez un niveau de liquide de refroidissement adéquat et nettoyez régulièrement les filtres. Un débit de liquide de refroidissement efficace prévient la surchauffe de l'outil, minimise son usure et optimise les performances de coupe.
Maintenir la propreté de la machine et de l'espace de travail. L'élimination régulière des copeaux et le nettoyage de la machine préviennent les blocages, garantissant ainsi un fonctionnement optimal et une meilleure qualité des pièces.
Les solutions de fraisage CNC et de centres d'usinage verticaux (CUV) offrent des performances, une précision et une fiabilité inégalées. Voici pourquoi nos solutions CNC se distinguent des autres :
Les machines CNC bénéficient d'une conception haute technologie garantissant précision et régularité à chaque opération d'usinage. Bénéficiant des dernières technologies, elles offrent ce que l'on attend des meilleures machines CNC : des résultats fiables, même lorsque les exigences de votre travail sont les plus complexes.
Nous apportons des réponses personnalisées aux problématiques spécifiques rencontrées par différents secteurs d'activité. Nos machines sont, pour le dire franchement, fabriquées sur mesure. C'est pourquoi Young et son équipe d'ingénieurs conçoivent des solutions sur mesure qui offrent à nos clients la polyvalence opérationnelle nécessaire pour atteindre des objectifs de productivité et de production spécifiques.
L'équipe technique de notre service client est toujours prête à intervenir en cas de problème technique et à vous conseiller avec expertise. Le service après-vente est essentiel à notre activité, car nous vendons des machines essentielles à l'activité de nos clients. Lorsque nos machines sont en panne, nos clients subissent des interruptions qui peuvent leur coûter très cher.
Nous avons optimisé l'efficacité énergétique de nos machines CNC afin de réduire leur consommation d'énergie tout en conservant des performances élevées. Nous les fabriquons de manière durable, en utilisant des principes de production allégée et l'énergie solaire, afin qu'elles s'inscrivent dans notre vision d'un monde plus vert. Cette vision offre des avantages à long terme pour nos clients et pour la planète.
Nos solutions CNC sont incontestablement gagnantes en termes de qualité, de productivité et de rentabilité pour nos clients. Difficile d'égaler la valeur exceptionnelle de nos machines ; il est encore plus difficile de rivaliser avec la recherche d'une qualité supérieure et d'une rentabilité solide, qui sont le reflet de notre expérience. Choisir nos solutions CNC, c'est choisir une technologie gagnante.
Grâce à des investissements constants en recherche et développement, les technologies CNC restent à la pointe de la technologie. Nous intégrons les dernières avancées en matière d'usinage CNC à nos produits, permettant ainsi à nos clients de bénéficier d'améliorations constantes en termes d'efficacité, de précision et de performances.
Les innovations technologiques qui améliorent la précision, l'efficacité et la productivité façonnent le fraisage CNC et les centres d'usinage verticaux (CUV) dans de nouvelles directions. L'avenir s'annonce prometteur pour ces deux machines performantes. Parmi les principales tendances, on peut citer :
L'intégration de l'Internet des objets (IoT) facilite la surveillance en temps réel des performances des machines. Cet aspect des capacités des machines CNC permet une connexion directe entre la machine et le système d'information de l'usine. Ces tâches, réalisées par la machine CNC installée, contribuent à l'efficacité globale de la production. Non seulement la machine CNC elle-même fonctionne à un niveau de performance supérieur, mais elle gère également l'usine dans son ensemble grâce aux tâches mentionnées et à l'utilisation et à la mise en œuvre des données issues de la CNC.
Les bras robotisés, les changeurs d'outils et les systèmes de manutention réduisent le travail manuel, augmentant ainsi la vitesse et l'efficacité. Ils permettent un fonctionnement et une qualité constants, ainsi qu'une production sans intervention humaine. Alors, pourquoi ne pas utiliser une multitude de bras robotisés ? Le coût et la complexité en sont deux raisons. Un bras robotisé, à lui seul, peut coûter entre 20 000 et 80 000 $, voire plus, selon la charge utile et les degrés de liberté. À ce jour, aucun tour CNC comparable n'utilise un bras robotisé pour toutes ses opérations.
L'intelligence artificielle (IA) améliore les processus d'usinage et les rend beaucoup plus efficaces. Les systèmes y parviennent en optimisant les trajectoires et les paramètres des outils (en temps réel). Auparavant, la plupart des optimisations étaient réalisées hors ligne, soit par un ingénieur, soit par un système (le système est aujourd'hui plus performant). Cependant, utiliser l'IA dans ce contexte ne se limite pas à l'optimisation de l'efficacité (bien que ce soit une excellente chose). Elle permet également d'accroître la précision et d'améliorer le contrôle adaptatif.
L'optimisation des performances d'usinage CNC est essentielle pour améliorer la productivité, la précision et la rentabilité. Les machines sont encombrantes, lourdes et complexes. Par conséquent, pour optimiser une machine CNC, il faut d'abord réfléchir à ses composants. Avec la CNC, il faut se demander ce qui fait que le ratio de performance 70/30 (temps d'inactivité/temps de fonctionnement) souvent évoqué se rapproche de 100/0. Voici quelques accessoires CNC standard :
· ATC (Changeur d'outils automatique)
· Tables rotatives
· Systèmes de refroidissement
Les options d’optimisation des performances peuvent inclure les éléments suivants :
· Systèmes de contrôle avancés pour VMC
· Broches à grande vitesse
· Systèmes de sondage