Les machines CNC sont porteuses d'imagination et d'innovation, ce qui leur permet de maîtriser la précision robotique tout en appliquant des technologies de pointe. Les machines CNC révolutionnent la production en fournissant des parcours d'outils uniques permettant aux idées de prendre vie. De la fabrication de bijoux à l'aérospatiale : vous décidez de ce qui est possible. Dans ce guide, nous apprendrons comment faire fonctionner une machine CNC de manière professionnelle.
Le nom CNC signifie commande numérique par ordinateur, et l'usinage CNC est une méthode de fabrication soustractive qui utilise souvent des commandes informatisées et des machines-outils pour éliminer les couches de matériau d'un composant de stock, également connu sous le nom de « flan » ou de « pièce à usiner ». pour créer un article conçu sur mesure.
Cette méthode peut être utilisée pour une variété de matériaux, notamment les métaux, les plastiques, le bois, le verre, la mousse et les composites. Il est également utile pour l'usinage CNC de grande taille, la production de prototypes et de pièces pour l'industrie des télécommunications, ainsi que pour l'usinage CNC de pièces aérospatiales, qui ont des exigences de tolérance plus strictes que d'autres secteurs de l'économie.
En tant qu'intermédiaire entre l'utilisateur et le Machine cnc, le logiciel CNC (Computer Numerical Control) traduit les instructions de conception en commandes machine. Le processus commence par la phase de conception, au cours de laquelle un logiciel de CAO est utilisé pour conceptualiser le produit final. Des parcours d'outils sont créés et le fichier CAO est traduit en code G lisible par machine à l'aide d'un logiciel de CAO. Dans une machine CNC, le G-code est envoyé au contrôleur, qui est chargé d'exécuter le programme. Le logiciel CNC peut collecter des données, suivre la progression de la machine et exécuter des simulations pour aider à visualiser et détecter les erreurs au fur et à mesure qu'elles se produisent. Le logiciel CNC améliore l'efficacité et la précision de la production en permettant des processus d'usinage précis et automatisés.
Dans l'usinage CNC, le terme « tolérances linéaires » fait référence à l'écart ou à la variation admissible des dimensions d'un objet usiné le long d'un axe linéaire. Cela peut être positif ou négatif. Il garantit la précision et l’exactitude dans les paramètres définis.
| Plage de dimensions linéaires (mm) | Classe de tolérance | |||
| f (bien) | m(moyen) | c(grossier) | v(très grossier) | |
| 0,5-3 | ±0,05 | ±0,1 | ±0,2 | - |
| 3-6 | ±0,05 | ±0,1 | ±0,3 | ±0,5 |
| 6-30 | ±0,1 | ±0,2 | ±0,5 | ±1 |
| 30-120 | ±0,15 | ±0,3 | ±0,8 | ±1,5 |
| 120-400 | ±0,2 | ±0,5 | ±1,2 | ±2,5 |
| 400-1000 | ±0,3 | ±0,8 | ±2,0 | ±4,0 |
| 1000-2000 | ±0,5 | ±1,2 | ±3,0 | ±6,0 |
| 2000-4000 | - | ±2,0 | ±4,0 | ±8,0 |
Lorsqu'on parle d'usinage CNC, le terme « tolérances d'angle » fait référence à la variation ou à l'écart autorisé par rapport à un angle défini pour les éléments en cours d'usinage. Il garantit la précision angulaire et l’exactitude nécessaires dans les limites des paramètres établis.
| Plage de dimensions (mm) | f (bien) | m(moyen) | c(grossier) | v(très grossier) |
| 0-10 | 1°30' | 1° | 1°30' | 3° |
| 10-50 | 0°30' | 0°30' | 1° | 2° |
| 50-120 | 0°20' | 0°20' | 0°30' | 1° |
| 120-400 | 0°10' | 0°10' | 0°15' | 0°30' |
| 400 | 0°5' | 0°5' | 0°10' | 0°20' |
Dans l'usinage CNC, les « tolérances de rayon et de chanfrein » se rapportent à l'écart ou à la variation admissible des dimensions des bords incurvés ou biseautés des objets usinés. Ces dimensions peuvent être chanfreinées ou arrondies. Ils garantissent la qualité et la précision de la fonctionnalité dans les paramètres qui lui sont établis.
| Plage de dimensions (mm) | f (bien) | m(moyen) | c(grossier) | v(très grossier) |
| 0,5-3 | 0,2 | 0,2 | 0,4 | 0,4 |
| 3-6 | 0,5 | 0,5 | 1 | 1 |
| 6 | 1 | 1 | 2 | 2 |
Premièrement, l’utilisation de la machine CNC doit être sûre. l'utilisation d'équipements de protection individuelle tels que des lunettes de sécurité, des gants et des protections auditives est acceptable. La chose la plus importante est de lire et de connaître les précautions contre les risques potentiels liés au port d'un équipement de protection individuelle. Après cela, travailler dans un environnement bien rangé sans aucun accident ne se produit.
Les pièces de la machine CNC doivent être comprises, les commandes comprises et son fonctionnement souligné. Pensez à étudier ces produits dans le manuel d’instructions pour connaître le fonctionnement précis de cet équipement. Identifiez l'emplacement du panneau de commande et du bouton d'arrêt d'urgence, entre autres appareils vitaux, en regardant leur interface. Par exemple, regardez attentivement cette partie et comprenez les instructions données pour rendre son utilisation efficace.
Une préparation appropriée des outils et des pièces avant de démarrer un projet est essentielle pour un usinage CNC réussi. Suivez ces étapes pour bien paramétrer l'outil de travail, ainsi que les outils de votre projet :
La sélection du matériau approprié pour votre projet est cruciale. Tenez compte des spécifications du projet, des attributs du matériau et du résultat final souhaité. Le bois, les polymères (comme l'acrylique ou l'ABS) et les métaux (comme le titane, l'acier ou l'aluminium) sont des matériaux fréquemment utilisés dans l'usinage CNC.
Déterminez les dimensions et paramètres nécessaires à votre projet après avoir sélectionné lematériel. Pour mesurer et étiqueter avec précision les dimensions du matériau, utilisez des équipements de mesure précis comme des pieds à coulisse ou des micromètres.
Utilisez l'équipement de coupe approprié, tel que des scies, des cisailles ou des découpeuses laser CNC, si le matériau doit être coupé sur mesure. Assurez-vous que la procédure de découpe est précise et respecte les dimensions prescrites. Utilisez de bonnes techniques de coupe et prenez les précautions de sécurité nécessaires lors de la coupe, comme porter des lunettes de sécurité.
La pièce à usiner doit être soigneusement positionnée pendant le processus d'usinage après avoir été préparée. Le matériau, la forme et les dimensions de la pièce influencent le choix de la technique de maintien de la pièce. Techniques typiques de maintien du travail :
La pièce à usiner doit être fixée à la table de travail. Choisissez des pinces adaptées au matériau et offrant une prise ferme sans nuire.
Le meilleur outil pour saisir des objets à bords droits est un étau. Ils assurent la stabilité pendant l'usinage en serrant solidement la pièce entre deux mâchoires.
L'aspiration est produite par des tables aspirantes qui maintiennent la pièce en place. Ils assurent une préhension homogène et fiable des pièces plates et fines.
En fonction du matériau et de la méthode d'usinage requise (comme le fraisage, le perçage ou le tournage), choisissez les outils de coupe adaptés à votre opération d'usinage. Assurez-vous que les outils que vous choisissez peuvent couper efficacement le matériau que vous avez choisi et sont compatibles avec les porte-outils de la machine. Pour éviter tout glissement lors de l'usinage, installez fermement les outils, respectez les instructions du fabricant et serrez-les correctement.
Le préréglage et l'étalonnage de l'outil doivent être effectués avant le début de l'opération d'usinage. Pour cela, il est nécessaire de définir les longueurs, les diamètres et les décalages des outils dans le logiciel de contrôle de la machine CNC. L'usinage de précision est assuré par un préréglage précis des outils, ce qui réduit également les erreurs.
L'étape suivante consiste à configurer la machine CNC pour l'opération d'usinage une fois la pièce et les outils préparés. Pour garantir une configuration correcte, respectez les étapes suivantes :
Commencez par allumer la machine CNC et effectuez les procédures de mise sous tension comme indiqué par le fabricant. Il est essentiel de respecter l'ordre de démarrage suggéré pour garantir une initialisation correcte de la machine.
La procédure de référencement utilisée par la plupart des machines CNC crée un point de référence pour les axes de la machine. Avant de commencer l'opération d'usinage, cette procédure garantit que la machine est dans la bonne position. Pour démarrer la procédure de référencement, qui déplacera les axes vers des endroits spécifiés, suivez les instructions de la machine.
Remplissez le panneau de commande de la machine CNC avec les données nécessaires. Cela comprend généralement les mesures de la pièce, telles que sa longueur, sa largeur et sa hauteur. Pour réaliser un usinage parfait, il est crucial de saisir des mesures précises. Incluez des informations sur les outils de coupe utilisés, y compris les numéros d'outils, les décalages et toute autre caractéristique pertinente. La machine peut effectuer des calculs et réaliser des opérations d'usinage de manière appropriée grâce à ces informations.
L'origine et l'orientation de la pièce par rapport aux axes de la machine sont déterminées par le système de coordonnées de travail. Configurez le WCS en fonction du cahier des charges particulier de votre projet. Cette phase garantit qu'en utilisant le point de référence défini, la machine interprète avec précision les mouvements d'outil programmés.
Pour tenir compte des différences de longueur d'outil, les machines CNC utilisent fréquemment la compensation de longueur d'outil. Conformément aux trajectoires d'outils programmées, cela garantit que la machine positionne précisément l'outil de coupe. Entrez les décalages appropriés pour configurer la compensation de longueur d'outil ou, si vous en avez un, utilisez un palpeur de mesure d'outil.
Donnez à la machine le temps de se réchauffer avant de commencer le processus d'usinage proprement dit. La température de la machine est ainsi stabilisée, ce qui permet un fraisage constant et précis tout au long du processus. Pour plus d'informations sur la période de préchauffage suggérée, consultez le manuel de la machine ou les recommandations du fabricant.
L'une des étapes les plus importantes pour utiliser efficacement une machine CNC consiste à charger le programme CNC. Assurez-vous que le programme est prêt et compatible avec votre machine CNC particulière avant de le charger. Vérifiez à nouveau le programme pour détecter toute erreur ou problème, tel que des chemins d'outils inappropriés ou des commandes manquantes. Pour comprendre les opérations d'usinage prévues, familiarisez-vous avec le code G du programme ou les instructions spécifiques à la machine.
Accédez à l'interface logicielle de la machine via le panneau de commande ou le terminal informatique pour charger le programme CNC. Transférez le fichier du programme vers la mémoire de l'ordinateur ou vers l'emplacement de stockage du programme sélectionné à partir d'un stockage compatible.périphérique, tel qu’une clé USB ou une connexion réseau. Recherchez le fichier programme approprié à l'aide des options de menu ou des invites sur l'interface du logiciel. En vérifiant le nom du programme et les instructions associées, assurez-vous que le bon programme a été chargé. Vous pouvez désormais avancer dans le processus d'usinage, en garantissant l'exactitude et la précision des opérations effectuées par la machine CNC une fois le programme CNC correctement chargé.
Avant d'exécuter le programme CNC sur la machine, testez-le et simulez-le pour garantir un usinage fluide. Utilisez le logiciel ou le panneau de commande de la machine pour simuler les mouvements et les opérations de l'outil. Les défauts et collisions du programme peuvent être détectés.
L'interface du programme CNC affiche les parcours d'outils, les opérations de coupe et les vitesses d'avance. Démarrez la simulation pour voir comment l'outil interagit avec la pièce générée par ordinateur. Vérifiez les parcours d'outils pour détecter les collisions et les enlèvements de matière inutiles. Avant de continuer, corrigez toute erreur de programme.
Le test et la modélisation du programme CNC réduisent les erreurs et les collisions lors du fraisage. Il optimise les parcours d'outils, vérifie la précision du programme et corrige les problèmes. La gestion proactive du processus d’usinage garantit un résultat précis et de haute qualité.
Une fois le programme CNC vérifié et simulé, le processus d'usinage peut commencer. Voici comment faire fonctionner le programme CNC de la machine :
Le programme CNC peut être activé en sélectionnant la commande appropriée depuis l'interface utilisateur ou le panneau de commande de la machine. Assurez-vous de prendre toutes les mesures de sécurité essentielles, comme enfiler un équipement de protection, avant de commencer le programme.
Portez une attention particulière à la façon dont la machine est utilisée une fois le programme commencé. Gardez l’oreille ouverte pour détecter les bruits étranges et surveillez tout mouvement tremblant ou saccadé qui pourrait indiquer un problème. Maintenir un haut niveau d’attention pendant l’usinage est essentiel pour obtenir à la fois précision et sécurité.
Si quelque chose d’étrange ou d’inattendu se produit, vous devez être prêt à arrêter la machine instantanément. En cas de problème, vous devriez pouvoir arrêter instantanément la procédure en appuyant sur un bouton d'arrêt d'urgence facilement accessible sur la machine. Donnez la priorité à la sécurité à tout moment et résolvez tout problème immédiatement.
Surveiller de près les actions de la machine pendant l'exécution du programme CNC garantira une fabrication précise et sécurisée. Si vous souhaitez que votre travail d'usinage CNC se déroule sans problème et rapidement, vous devez garder un œil sur les problèmes et être prêt à les résoudre immédiatement.
Il est essentiel de superviser constamment l’opération lors de l’utilisation d’une machine CNC. Vérifiez régulièrement l'exactitude et la qualité de la pièce, en accordant une attention particulière aux détails tels que sa taille et son polissage. Avant de continuer, mettez le programme en pause et apportez les modifications requises.
Maintenez une vigilance constante sur le fonctionnement de la machine et corrigez tout problème que vous rencontrez. Observez le mouvement de l'outil de coupe, la façon dont il entre en contact avec la pièce et le développement global du processus d'usinage. La comparaison périodique de la pièce aux spécifications prévues et aux normes de qualité garantira qu'elle répond aux critères nécessaires.
Répondez rapidement à toute divergence ou problème découvert tout au long du processus de surveillance. Mettez les freins et réfléchissez à la situation actuelle. Déterminez si des modifications sont nécessaires aux paramètres d'usinage, aux outils ou aux logiciels de la machine. Apportez les modifications nécessaires pour résoudre le problème ou améliorer le processus d'usinage afin que le produit final réponde à tous les critères.
En surveillant de près le processus d’usinage et en effectuant les ajustements nécessaires, vous pouvez garantir la précision et la qualité de l’article fini. Des inspections de routine et des ajustements opportuns sont essentiels à la réussite du processus d'usinage CNC, qui à son tour produit des produits finaux précis et de meilleure qualité.
Une fois le programme CNC exécuté avec succès et le processus d'usinage terminé, la pièce terminée doit être délicatement retirée de la table de travail de la machine. Soyez très prudent lorsque vous manipulez l’objet pour qu’il ne soit pas endommagé. Comparez soigneusement le produit aux critères et exigences définis par le projet. Ne perdez pas la trace des écarts dans les processus ou des opportunités d'amélioration. Les informations tirées de ces analyses seront utilisées dans les futures améliorations et optimisations des processus d'usinage CNC.
Pour que la machine CNC dure longtemps et fonctionne au mieux, un entretien adéquat est nécessaire. Prévoyez du temps pour nettoyer complètement la machine, en éliminant tous les débris, copeaux ou liquide de refroidissement une fois le projet terminé. Pour les tâches d'entretien de base telles que la lubrification, l'étalonnage des outils et le remplacement des pièces usées, respectez les instructions du fabricant. Pour éviter les problèmes de fonctionnement, vérifiez régulièrement la machine pour détecter tout signe d'usure ou de dommage et prenez des mesures immédiates si nécessaire.
Maintenir une documentation complète pour améliorer votre usinage CNCcapacités et garantir la cohérence des projets à venir. Enregistrez les programmes CNC utilisés, ainsi que toutes les modifications ou corrections apportées pendant l'utilisation de la machine. Cette documentation est une ressource utile et permet de reproduire avec succès des projets comparables. Notez tous les points à retenir ou opportunités de développement supplémentaires, tels que les moyens d'améliorer les techniques d'outillage ou d'affiner les paramètres d'usinage.
Le fonctionnement professionnel d'une machine CNC nécessite une approche délibérée qui donne la priorité à la sécurité, à une préparation minutieuse et à une compréhension approfondie des capacités de la machine. Vous pouvez garantir un usinage précis et efficace, qui se traduira par des résultats de haute qualité, en adhérant à la technique étape par étape décrite dans ce guide détaillé. Vous pouvez devenir un opérateur de machine CNC compétent avec la formation, l'expérience et le dévouement appropriés à l'apprentissage tout au long de la vie, contribuant ainsi à faire progresser diverses industries en produisant des composants précis et complexes. Profitez des possibilités offertes par l’usinage CNC et laissez votre engagement envers la qualité et la précision influencer la direction de la production.
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