La révolution industrielle du 20th siècle a été ce qui a complètement changé l'industrie manufacturière. Cependant, les progrès ne se sont pas arrêtés par la suite, et les humains de cette époque devaient voir plus de merveilles de la technologie, notamment des ordinateurs, des robots et bien plus encore.
Dans les années 1940 et 1950, la Commande Numérique était une technologie qui s'est fait connaître avec l'automatisation des machines-outils. Le fondement de l'automatisation de la commande numérique était le contrôle, la précision et le mouvement des machines-outils de manière automatique grâce à des chiffres ou des symboles codés sur une bande de papier perforée ou un support de stockage.
La CNC est la forme moderne de commande numérique dans laquelle des logiciels et des programmes informatiques sont utilisés pour automatiser les machines et les méthodes de fabrication. Dans l'article d'aujourd'hui, nous discuterons de ce que CNC signifie dans la fabrication et de la façon dont les machines CNC apportent de la commodité à l'industrie manufacturière à travers le monde.
Alors allons-y.
CNC signifie Commande numérique par ordinateur, le résultat de l'avancement de l'automatisation de la commande numérique qui utilisait des bandes perforées pour la commande numérique. Dans la CNC, les ordinateurs numériques sont utilisés pour automatiser la fabrication en utilisant un langage de codage spécialisé et des logiciels préprogrammés sophistiqués. Le logiciel aide à contrôler le mouvement des équipements de production, ce qui permet d'effectuer rapidement et avec une grande précision différents processus de fabrication.
La fabrication à commande numérique par ordinateur est un processus de fabrication soustractif dans lequel les parties d'une pièce sont soustraites pour lui donner une conception ou une forme personnalisée. C'est l'opposé du processus de fabrication additive comme l'impression 3D, où couche par couche est ajoutée pour former un design final personnalisé d'un objet.
En bref, la commande numérique informatisée est l'évolution de la fabrication à commande numérique, de la fabrication assistée mécaniquement à la fabrication assistée par ordinateur. Ce ne serait pas faux si nous disions que les machines CNC fonctionnent comme des robots.
Nous parlerons plus en détail de la CNC dans l'industrie manufacturière et de ce qu'elle fait pour les processus de fabrication.
Comme indiqué précédemment, CNC signifie Computerized Numerical Control, et sa signification ne change pas pour l'industrie manufacturière. Cependant, les applications et les utilisations de l'usinage CNC dans la fabrication nécessiteront une élaboration et des explications supplémentaires.
La CNC elle-même n'est qu'une technologie qui a vu le jour grâce aux progrès continus des outils et des machines de fabrication manuels et à commande mécanique. Cette technologie utilise un logiciel informatique préprogrammé pour contrôler le mouvement et les opérations des outils et des machines de fabrication. Les applications des programmes de commande numérique informatisés sont courantes dans différentes industries manufacturières allant des moulins aux tours, des meuleuses aux routeurs CNC, et bien plus encore.
Nous pouvons résumer le concept de CNC dans la fabrication dans les mots suivants :
Les machines et outils mécaniques à commande numérique ont contribué à atténuer les limites de la commande manuelle. De même, l'avènement des semi-conducteurs et des diodes a abouti à des ordinateurs plus efficaces avec des programmes et des logiciels sophistiqués.
Par conséquent, la CNC est venue pour surmonter les limites de l'automatisation à commande mécanique, où des machinistes plus habiles et qualifiés étaient nécessaires pour faire fonctionner les machines et les outils de fabrication. Cependant, la base de la commande numérique est toujours utilisée dans les processus CNC.
L'usinage CNC est un terme général utilisé pour les processus de fabrication qui utilisent une commande numérique informatisée via un logiciel informatique préprogrammé. Tout processus de fabrication qui utilise des machines CNC entre dans la catégorie de l'usinage CNC.
Comme mentionné, l'usinage CNC est un processus de fabrication soustractif qui utilise des outils de coupe et des machines. Dans la fabrication soustractive, les outils de coupe et les machines supprimeraient les matériaux non essentiels et créeraient la pièce ou la conception souhaitée de la pièce. C'est l'inverse de l'impression 3D qui est un procédé de fabrication additive.
Les centres d'usinage CNC fonctionnent d'une certaine manière qui commence par la conception et la création Modèle de conception assistée par ordinateur de la partie choisie de toute pièce. L'étape suivante consiste à convertir les détails du modèle CAO en un programme CNC. Ensuite, le programme CNC est intégré à la machine CNC et exécuté pour effectuer les opérations d'usinage requises pour les résultats souhaités.
Par conséquent, nous pouvons conclure que la deuxième chose la plus importante dans l'usinage CNC après la technologie CNC est la machine CNC qui effectuera les opérations. Les machines CNC sont une forme avancée de machines manuelles. Les machines CNC sont également appelées centres d'usinage CNC ou simplement centres d'usinage.
Ces machines ne nécessitent pas de machinistes hautement qualifiés et experts pour des opérations précises. Au lieu de cela, la précision et la vitesse de ces machines sont plus élevées grâce au logiciel préprogrammé et soigneusement conçu.
La pièce est le terme utilisé pour l'objet qui est utilisé dansfabrication.
Nous vous avons donné un aperçu rapide de l'usinage CNC dans les processus de fabrication. Cependant, comprenons bien comment l'usinage CNC fonctionne dans la fabrication.
Étape 1: La première étape de tout processus de fabrication est la visualisation du résultat. De même, l'usinage CNC nécessite également la visualisation de la pièce. Contrairement à la fabrication additive, la fabrication soustractive supprime les parties inutiles d'une pièce pour la transformer en une pièce visualisée. Par conséquent, la première étape est très importante : les ingénieurs dessineront un modèle CAO de la pièce qu'ils souhaitent fabriquer avec des machines CNC.
Étape 2: Le dessin CAO est converti en code G, le langage de programmation pour CNC. L'histoire du G-code est encore une autre histoire à raconter.
Le code G était le nom donné aux codes d'instructions utilisés dans les cartes à bande perforée lorsque les programmes de contrôle numérique étaient courants dans l'industrie manufacturière. La principale raison d'appeler le langage d'instruction G-code est due à l'entreprise qui l'a développé. Gerber Scientific Instruments était la société à l'origine du développement du code G, ce qui lui a donné son nom.
Étape 3: L'étape suivante consiste à charger le programme G-code dans le unité de commande de la machine (MCU) et exécutez un test sans l'élément brut. Ce test vise à garantir que le positionnement et les performances de la machine sont exacts pour le processus réel. Les tests sont également importants car la précision de la position est nécessaire pour l'usinage CNC afin d'éviter d'endommager ou de détériorer la machine pendant le fonctionnement réel.
Étape 4: Enfin, l'élément brut qui doit être converti en dessin de modèle CAO est placé dans les machines de fabrication. Le programme est exécuté et vous obtiendrez le résultat souhaité.
Avant d'expliquer pourquoi les centres d'usinage CNC sont nécessaires pour l'industrie manufacturière et pourquoi c'est une option plus pratique que l'usinage manuel, il est important de passer brièvement en revue les types courants d'opérations de machines CNC utilisées dans différents secteurs de fabrication.
Voici donc les opérations CNC les plus populaires utilisées dans les machines commerciales :
Dans le perçage CNC, le centre d'usinage CNC utilise des forets multipoints pour faire des trous cylindriques dans l'élément brut/la pièce. Le foret rotatif est alimenté perpendiculairement à la surface de l'élément brut, ce qui donne aux trous verticaux un diamètre égal à celui du foret. Le perçage CNC peut également être effectué avec des opérations angulaires en utilisant des configurations de machines spécialisées.
En termes simples, les opérations de perçage sont utilisées pour faire des trous ronds dans des pièces fixes à l'aide d'un outil de coupe rotatif. L'application courante du perçage CNC est le logement des vis, des clous et des boulons utilisés dans les processus d'assemblage de différents matériaux.
Fraiseuses CNC utiliser des opérations de fraisage similaires à celles du perçage ou de la découpe CNC. Cependant, l'application principale du fraisage CNC consiste à couper une gamme de matériaux pour les transformer en pièces conçues sur mesure avec une grande précision. Dans le fraisage CNC, la pièce reste immobile et un outil de coupe rotatif est utilisé pour les opérations. Par conséquent, il existe deux autres opérations dans le fraisage CNC : frontale et périphérique.
Enfin, Tournage CNC est l'opération dans laquelle l'élément brut ou la pièce continue de tourner et les outils de coupe fixes sont utilisés dans les machines. L'outil de coupe reste immobile et convertit la pièce en rotation en sortie souhaitée avec une efficacité et une précision très élevées. Cependant, le principe de fonctionnement du fraisage et du tournage est le même, car les deux processus retirent les parties de la pièce pour lui donner la forme ou le design souhaité.
Outre les opérations populaires des programmes de commande numérique informatisés, certaines autres opérations sont les suivantes :
● Brochage - Enlèvement sélectif de matériau de la pièce à l'aide d'une broche qui pousse ou tire contre la surface de la pièce et laisse un trou derrière
● Meulage - élimination de petites quantités de matériaux d'une pièce en utilisant des meules abrasives à grande vitesse comme outil de coupe dans des machines qui effectuent des opérations en tournant à sa place.
● Le sciage coupe une fente étroite dans une pièce en utilisant des outils de coupe abrasifs ou dentés mobiles contre la surface de la pièce.
● Rodage - L'usinage CNC utilise une opération de rodage lorsque l'objectif est d'obtenir des surfaces planes précises de pièces.
● Honing - Les opérations de honing CNC vous permettent d'obtenir une meilleure finition de surface et une tolérance plus serrée.
Les applications de l'usinage CNC sont répandues dans le monde entier et dans différents procédés de fabrication. Les applications les plus courantes des centres d'usinage CNC sont les suivantes :
● Fraiseuses CNC
● Tours
● Routeurs
● Découpeurs plasma, laser et jet d'eau
● Machine de décharge électrique
● Machines de fabrication CNC
● Coupe-mousse
● Machines à broder
● Emporte-pièces
● Imprimantes à poterie
● Fabricants d'aliments
Parlons de la partie la plus importante de cet article sur la façon dont l'usinage CNC apporte commodité et avantages à l'industrie manufacturière à travers le monde :
L'avantage le plus évident de l'utilisation de centres d'usinage CNC dans différents processus de fabrication est l'exactitude et la haute précision des pièces fabriquées par la machine. Les programmes et logiciels sophistiqués qui sous-tendent les opérations minimisent les risques d'erreur humaine et de résultats inexacts.
Le logiciel préprogrammé fonctionnant derrière les opérations des machines CNC les rend plus sûres à utiliser. Les machines fonctionnant avec des portes de sécurité fermées ne présentent aucun danger pour l'opérateur ; cela pourrait être le cas pour les machines manuelles.
L'une des raisons pour lesquelles l'industrie manufacturière doit utiliser des centres d'usinage CNC est la vitesse requise pour différents processus. Les machines CNC réduisent le temps de configuration manuelle et ne nécessitent pas de changement d'outil manuel, ce qui permet de gagner du temps pour l'ensemble du processus.
Lorsque vous devez obtenir des conceptions compliquées, les machines manuelles avec des leviers, des scies, etc., et le travail humain peuvent ne pas donner le meilleur résultat. Le résultat est merveilleux et parfaitement précis lorsque vous utilisez un logiciel préprogrammé avec vos exigences exactes.
L'industrie manufacturière doit également tenir compte de l'efficacité globale plus élevée des machines à commande numérique informatisées. Ces machines peuvent fonctionner 24 heures sur 24 avec un taux de raclage inférieur pour les produits à forte demande. Non seulement cela, ces machines n'ont pas besoin d'un grand nombre de travailleurs manuels, ce qui est également rentable.
Les machines et les opérations CNC peuvent bien fonctionner avec plusieurs types de matériaux allant du bois au verre, des métaux aux alliages, et bien plus encore.
Tout n'est pas bon dans la CNC, et cette automatisation présente certains défis ou inconvénients qui doivent être résolus. Voici quelques points qui doivent être évalués et corrigés :
Les centres d'usinage CNC, qu'il s'agisse de fraiseuses CNC, de tours ou de machines à broder, sont très chers. Par conséquent, les fabricants commerciaux de cette technologie doivent travailler sur des domaines pertinents pour améliorer la rentabilité des machines.
De plus, l'installation de ces machines est complexe et nécessite que les machinistes soient bien formés pour un bon fonctionnement. Si les acteurs de l'industrie manufacturière surmontent ces défis, la technologie CNC fera une grande différence dans l'industrie.
En conclusion, les avantages de l'usinage CNC l'emportent sur ses défis d'adoption. Cela implique la nécessité d'une large adoption de la technologie dans les industries manufacturières concernées. Par conséquent, les acteurs de l'industrie doivent prendre des mesures dans la bonne direction pour surmonter les défis et tirer parti de la technologie CNC.
CNC signifie Commande Numérique Informatisée.
L'usinage CNC utilise des logiciels et des programmes sophistiqués pour faire fonctionner les machines et les outils de fabrication. D'autre part, les machines manuelles nécessitent des ouvriers pour actionner les leviers, les roues, les boutons, etc. La vitesse, la précision et l'exactitude des machines CNC sont également supérieures à celles des processus d'usinage manuels.
Il existe une différence entre le fraisage CNC et les tours CNC. Les deux techniques de fabrication relèvent de la catégorie de la fabrication soustractive. Cependant, ils diffèrent dans la manière dont la pièce et la machine fonctionnent. Comme mentionné, dans les fraiseuses CNC, l'outil de coupe tourne et l'élément brut ne bouge pas. D'autre part, la pièce est mise en rotation lors des opérations de tournage.
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