Les machines-outils à commande numérique, appelées aussi machines CNC, permettent la réalisation de pièces mécaniques par enlèvement de matière en utilisant l’un des procédés d’usinage CNC suivants : fraisage, tournage, rectification, perçage, etc. La grande particularité de ces machines-outils est un travail quasi-automatique et précis sur un brut bien positionné sur l’étau.
En effet, l’avance de l’outil suit les instructions d’un programme écrit automatiquement à partir d’un schéma dessiné sur un logiciel CAO 3D (CATIA ou Solidworks) ou manuellement par un opérateur machine. Dans la suite de notre article, nous allons nous concentrer sur les machines-outils à commande numérique à outils de coupe. Découvrons-les !
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Plan de l'article
Usinage 3 axes
Les machines CNC 3 axes les plus connues sont les fraiseuses et les tours 3 axes. Leur mode de fonctionnement ressemble de près à celui des tours et fraiseuses conventionnels sauf que l’avance de l’outil de coupe est entièrement programmée suivant 3 axes linéaires par rapport à la pièce à usiner (gauche-droite, arrière-haut et haut-bas).
Fraisage CNC
Le fraisage CNC permet principalement la réalisation de pièces mécaniques de forme prismatique par enlèvement de matières, grâce à une fraiseuse placée dans le porte-outil tournant autour d’elle-même et se déplaçant selon 3 translations possibles. En fonction des opérations programmées et de la géométrie recherchée, l’outil de coupe peut être une fraiseuse 2 tailles, 3 tailles, à chanfreiner ou à fraiser.
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Tournage CNC
Le tournage CNC concerne les pièces mécaniques de révolution. Le nombre de mouvements possibles est compté par nombre d’axes. Dans le cas du tournage 3-axes, seules 3 translations sont possibles. Par contre, le mandrin où est positionné la pièce est celui qui se déplace vers l’outil et non le contraire comme on l’a vu pour le fraisage CNC. Plusieurs opérations sont réalisées sur le tour à commande numérique, veuillez à bien choisir le bon outil de coupe !
Usinage 5 axes
Lorsqu’il s’agit d’une machine-outil CNC de plus de 3 axes, on parle de centre d’usinage multi axes à commande numérique. Les plus grandes variantes de l’usinage 5 axes, sont le fraisage CNC à 5 axes indexés, fraisage CNC à 5 axes continus et le centre de fraisage avec tour.
Fraisage CNC indexé à 5 axes
Dans le cas d’un fraisage CNC indexé à 5 axes, l’outil se déplace selon 3 axes de translation comme pour le fraisage 3-axes, mais aussi la table bénéficie de 2 axes de rotation pour permettre la réalisation de géométrie beaucoup plus complexe tout en évitant une intervention manuelle de l’opérateur pour la rotation de la pièce.
Fraisage CNC à 5 axes continus
Dans le cas du fraisage CNC à 5 axes continus, l’outil bénéfice de 5 degrés de liberté pour permettre un déplacement selon 3 axes de translation et 2 axes de rotation. Cette configuration est plus intéressante pour réaliser des formes complexes, mais elle est aussi beaucoup plus chère et nécessitant un savoir-faire aigu.
Centre de tournage-fraisage numérique
Ce centre d’usinage à commande numérique se comporte à la fois comme un tour et une fraiseuse. D’ailleurs, le mors où vient se placer la pièce à usiner peut à la fois suivre une rotation autour de lui-même, tout comme il peut se placer dans un angle particulier et s’y fixer comme le cas du fraisage CNC. Une tourelle porte-outils est utilisée pour stocker à la fois les outils de tournage comme ceux du fraisage pour permettre un changement facile de l’outil en fonction de l’opération à réaliser.
