Types de machines CNC

Commande numérique par ordinateur (CNC) les machines ont révolutionné l'industrie manufacturière, offrant une précision inégalée, répétabilité, et efficacité. Comprendre les différents types de machines CNC et leurs fonctionnalités est essentiel pour choisir le bon outil pour un projet ou un besoin commercial spécifique.. Ce guide complet explorera différents types de machines CNC, leurs catégories, et comment sélectionner le type le mieux adapté à vos besoins.

Qu'est-ce qu'une machine CNC?

Une CNC (Commande numérique par ordinateur) la machine est un appareil programmable qui automatise le processus de fabrication en contrôlant le mouvement des outils et des pièces à l'aide de la CAO (Conception Assistée par Ordinateur) et CAM (Fabrication assistée par ordinateur) logiciel pour convertir les fichiers de conception en instructions qui contrôlent le mouvement de la machine.

Les machines CNC peuvent effectuer diverses opérations avec une précision et une répétabilité élevées., permettant la production de masse et la fabrication de pièces complexes. Les machines CNC sont largement utilisées dans l'automobile, aérospatial, électronique, médical, et d'autres industries.

Éléments de base du système de machine CNC

Un système de machine CNC comprend généralement les éléments suivants:

1. Contrôleur: Le cerveau de la machine CNC qui lit et interprète le G-code (le langage machine) pour contrôler les mouvements de la machine.
2. Système d'entraînement: Comprend des moteurs et des amplificateurs qui exécutent les commandes du contrôleur.
3. Interface machine: Interface homme-machine (IHM) pour saisir des commandes et surveiller les opérations.
4. Outils de coupe: Fraises en bout, exercices, tours, et autres outils utilisés pour couper et façonner les matériaux.
5. Système de rétroaction: Fournit des données en temps réel sur les performances de la machine pour un positionnement précis et une correction des erreurs.

Différents types de machines CNC

Il existe différents types de machines CNC, chacun conçu pour des tâches spécifiques:

1. Machine CNC de fraisage:

• • Fonction: Utilise des outils de coupe rotatifs pour retirer de la matière d'une pièce stationnaire, idéal pour créer des surfaces planes, trous, et poches.
  • Applications: Convient à la création de formes complexes et de designs complexes dans une variété de matériaux.
  • Limitation： La taille qu'elle peut usiner dépend de la taille de l'enceinte abritant la machine et de la distance la plus élevée que les outils de coupe peuvent parcourir..

2. Tourner la machine CNC:

• • Fonction: Aussi connu sous le nom de tours CNC, ces machines font tourner la pièce tandis que les outils de coupe la façonnent, parfait pour les composants cylindriques comme les arbres, bagues, et des boulons.
  • Applications: Couramment utilisé pour les opérations de tournage sur des matériaux tels que les métaux et les plastiques.
  • Limitation： En raison de la façon dont cette machine fabrique des produits, il vaut mieux faire des pièces symétriques.

3. Rectifieuse CNC:

• • Fonction: Utilise une meule abrasive pour lisser et finir les surfaces, couramment utilisé dans les opérations de finition pour une haute précision et une qualité de surface.
  • Applications: Utilisé pour les opérations de finition et la création de tolérances extrêmement fines.
  • Limitation： Le La rectifieuse CNC enlève les matériaux d'une pièce à un rythme très lent. C'est pourquoi elle est principalement utilisée comme machine de finition ou de lissage..

4. Machine de forage CNC:

• • Fonction: Conçu pour créer des trous ronds à l'aide de forets rotatifs; souvent combiné avec un taraudage pour tarauder les trous.
  • Applications: Couramment utilisé pour créer des trous précis dans divers matériaux.
  • Limitation： Une limitation majeure de la machine est la dimension du trou qu'elle peut créer. Il est difficile de créer des trous suffisamment profonds ou suffisamment grands sans forets spécialisés..

5. GED (Machine à décharge électrique):

• • Fonction: Utilise des décharges électriques pour éroder le matériau d'une pièce à usiner, permettant la création de formes complexes difficiles à réaliser avec des outils de coupe traditionnels. Il effectue un usinage sans contact, lui permettant de travailler avec des pièces de toute dureté.
  • Applications: Convient à l'usinage de matériaux durs et à la production de caractéristiques complexes.
  • Limitation： L'EDM est limité aux matériaux conducteurs, le rendant impropre aux matériaux non conducteurs comme la céramique, bois, et les plastiques.

6. Machine CNC de découpe plasma:

• • Fonction: Coupe les matériaux à l'aide d'une torche plasma à haute température, convient aux matériaux électriquement conducteurs comme l'acier et l'aluminium.
  • Applications: Idéal pour couper l'acier et d'autres matériaux conducteurs.
  • Limitation： Ces machines produisent une chaleur énorme lorsqu'elles coupent des matériaux en les faisant fondre. Cette chaleur affecte souvent la finition de surface du matériau coupé, entraînant des zones affectées par la chaleur. Une autre limitation est que cette machine dispose d'une gamme restrictive de matériaux qu'elle peut couper., car il ne coupe que les métaux et autres alliages conducteurs.

7. Machine CNC de découpe au jet d'eau:

• • Fonction: Utilise un jet d'eau à haute pression mélangé à des abrasifs pour couper les matériaux sans générer de chaleur, parfait pour couper des matériaux épais et sensibles à la chaleur.
  • Applications: Solution de coupe polyvalente adaptée au caoutchouc, cuir, fibre de verre, cartes de circuits imprimés, mousse, papier, céramique, verre, pierre, et tôle.
  • Limitation： L’un des plus gros inconvénients est que la vitesse de découpe au jet d’eau est plus lente que celle des autres alternatives de découpe.. Cette vitesse plus lente est particulièrement évidente autour des coupes et des coins courbes..

8. Machine CNC de découpe laser:

• • Fonction: Utilise un faisceau laser focalisé pour couper ou graver des matériaux avec une haute précision. Le faisceau laser traverse les matériaux quelle que soit leur conductivité pour créer le produit ou la forme souhaitée..
  • Applications: Couramment utilisé pour couper les métaux, plastiques, bois, et tissus.
  • Limitation： L'une des limites d'une machine CNC de découpe laser est l'épaisseur maximale de 2,75 pouces du matériau que vous pouvez couper avec elle..

9. Machine de routeur CNC:

• • Fonction: Souvent utilisé pour couper du bois, plastique, et des matériaux plus doux, Les routeurs CNC ont une broche rotative à grande vitesse pour des finitions lisses.
  • Applications: Convient pour la signalétique, armoires, et travaux de décoration.
  • Limitation： Le fonctionnement global de la machine de routeur CNC peut être assez bruyant en raison de ses différents composants.

10. Machine CNC multi-axes:

• • Fonction: Les machines CNC multi-axes peuvent se déplacer dans quatre directions ou plus, par rapport à une machine à deux ou trois axes, l'usinage multi-axes est plus complexe et produit des pièces plus précises. Ils offrent une meilleure flexibilité et vont de configurations 4 axes à 12 axes..
  • Applications: Idéal pour les pièces complexes nécessitant un usinage sous plusieurs angles.
  • Limitation： Ces machines diffèrent considérablement de 2 et 3 axes et nécessitent souvent des opérateurs qualifiés pour des performances optimales.

11. 3Imprimante D:

• • Fonction: Un type de machine CNC qui construit des pièces couche par couche à partir d'un fichier numérique, utiliser des matériaux tels que les plastiques, résines, et métaux.
  • Applications: Largement utilisé dans le prototypage, fabrication, et création de produits personnalisés.
  • Limitation： Le coût d'achat de cet équipement CNC et des composants de fabrication utilisant ce processus est assez élevé. Aussi, 3La vitesse d'impression D est lente, surtout lorsqu'il est utilisé pour des processus de production de masse.

12. Changeur d'outils automatique CNC:

• • Fonction: Aussi connu sous le nom d'ATC, améliore la productivité en permettant d'utiliser plusieurs outils dans une seule configuration sans intervention manuelle.
  • Applications: Améliore la productivité et réduit les temps d'arrêt dans les environnements de production.
  • Limitation： Taux d'échec élevé, temps de changement d'outil longs, la capacité du magasin d'outils est petite.

Types de machines CNC par nombre d'axes de coordonnées

Les machines CNC peuvent être classées en fonction du nombre d'axes de coordonnées qu'elles exploitent:

2-Machines CNC à axes:

2-Les machines CNC à axes sont le type le plus simple, opérant le long de la X (horizontal) et Oui (verticale) axes. Ils sont généralement utilisés pour les coupes droites, percer des trous, ou traiter une seule surface sans repositionner la pièce.

3-Machines CNC à axes:

Les machines CNC les plus courantes sont les modèles à 3 axes, qui ajoute un axe Z pour la profondeur aux axes X et Y standard. Ils travaillent sur des pièces stationnaires et peuvent effectuer des tâches dans 2.5 dimensions, ce qui les rend polyvalents pour l'usinage de base.

4-Machines CNC à axes:

Ces machines comprennent un axe A, qui permet une rotation le long de l'axe X, en plus du X, Oui, et axes Z. Cette fonctionnalité est idéale pour les tâches telles que les découpes et la découpe en arc.

5-Machines CNC à axes:

5-Les machines CNC à axes introduisent un axe C, permettant à l'outil de coupe de pivoter. Cette configuration permet l'usinage de cinq surfaces simultanément, produire des pièces de haute précision idéales pour les équipements médicaux.

7-Machines CNC à axes:

7-les machines à axes ont trois axes pour la rotation de la pièce, trois pour le mouvement de l'outil, et un axe E supplémentaire pour la rotation du bras. Leur capacité à créer des pièces complexes les rend adaptés à l'aérospatiale, médical, et composants militaires.

9-Machines CNC à axes:

Combinant une fraiseuse 5 axes et un tour 4 axes, 9-Les machines CNC à axes gèrent efficacement les caractéristiques internes et externes des pièces.. Ils sont couramment utilisés pour fabriquer des implants dentaires, outils médicaux, et composants aérospatiaux avancés.

12-Machines CNC à axes:

Ces machines comportent deux têtes de coupe, chacun capable de se déplacer le long du X, Oui, Z, UN, B, et axes C. Cette configuration permet une production plus rapide avec une précision exceptionnelle, idéal pour les gros volumes, tâches d'usinage complexes.

Types de machines CNC divisés par système servo

Les machines CNC peuvent également être classées en fonction de leurs systèmes d'asservissement:

Système de contrôle en boucle ouverte: Système de contrôle de base sans mécanisme de rétroaction; moindre coût mais moins de précision.

Système de contrôle en boucle semi-fermée: Utilise certains commentaires pour corriger les erreurs; une option intermédiaire en termes de coût et de précision.

Système de contrôle en boucle fermée: Système avancé avec feedback complet, offrant une haute précision et une erreur minimale.

Types de machines CNC selon le parcours en mouvement

Différentes machines CNC sont conçues pour suivre des chemins spécifiques:

Contrôle des points: Contrôle les points de début et de fin du parcours d'outil, se concentrer sur le positionnement plutôt que sur le chemin emprunté.

Contrôle linéaire: Assure un mouvement linéaire entre les points, couramment utilisé pour les opérations de perçage et de taraudage.

Contrôle du contour: Contrôle le parcours d'outil en continu, permettant la création de surfaces courbes ou profilées.

Comment sélectionner le meilleur type de machine CNC?

Lorsque vous choisissez la machine CNC adaptée à votre entreprise, plusieurs facteurs doivent être pris en compte. La machine idéale dépend de la nature de votre entreprise, le type de produits que vous fabriquez, et l'échelle de production. Voici les considérations clés pour sélectionner une machine CNC:

Type d'entreprise

Le type d’entreprise que vous dirigez réduira considérablement vos choix. Pour un petit atelier CNC, quelques routeurs CNC pourraient suffire. Inversement, une opération de fabrication à grande échelle peut nécessiter, machines CNC multifonctionnelles plus polyvalentes.

Disponibilité des pièces de rechange

Machines CNC, comme tout autre équipement, peut s'user ou se briser. Il est important de choisir une marque ou un modèle que vos techniciens peuvent facilement réparer, avec des pièces de rechange facilement disponibles. La disponibilité des pièces a un impact direct sur les temps d'arrêt et sur la rapidité avec laquelle la production peut reprendre.

Exigences du produit

La machine CNC spécifique dont vous avez besoin dépend en grande partie de la complexité des produits que vous fabriquez. Les produits simples peuvent nécessiter uniquement un tour CNC ou une fraiseuse à 3 axes. Cependant, pour les articles plus complexes, une machine CNC à 5 axes capable d'effectuer plusieurs opérations dans une seule configuration serait plus efficace. Machines spécialisées, comme les tours suisses, sont idéaux pour produire de grands volumes de petits, pièces cylindriques complexes.

Exigences d'alimentation

Les machines CNC consomment généralement beaucoup d'énergie, nécessitant souvent une alimentation triphasée pour fonctionner efficacement. Il est essentiel de garantir que votre installation peut fournir la puissance nécessaire pour tout nouvel équipement CNC.. Vous devez également évaluer la consommation électrique actuelle pour éviter de dépasser votre capacité d'alimentation lors de l'ajout de nouvelles machines..

Matériau à usiner

Le matériau que vous envisagez d’usiner est un facteur critique. Les machines doivent être suffisamment robustes pour usiner avec précision les alliages durs. D'autre part, les matériaux plus tendres comme l'acier doux peuvent nécessiter uniquement des machines de précision capables de maintenir les tolérances requises.

En considérant ces facteurs, vous pouvez sélectionner une machine CNC qui correspond le mieux à vos besoins de production et aux exigences de votre entreprise.

CE: Service d'usinage CNC pour chaque projet CNC

DEZE propose des services complets d'usinage CNC pour répondre à tous vos besoins, du fraisage et du tournage à l'usinage multi-axes avancé. Nous travaillons en étroite collaboration avec nos clients pour fournir des pièces de précision avec diverses finitions de surface et des matériaux de haute qualité..

Alors pourquoi attendre? Contactez-nous aujourd'hui, afin que nous puissions commencer à travailler sur vos projets CNC.

Référence du contenu：https://waykenrm.com/blogs/types-of-cnc-machines/