Qu'est-ce que la commande numérique par ordinateur (CNC) ?

La commande numérique par ordinateur (CNC) est une méthode de fabrication qui automatise le contrôle, le mouvement et la précision des machines-outils grâce à l'utilisation d'un logiciel informatique préprogrammé, intégré à l'intérieur des outils.

La CNC est couramment utilisée dans la fabrication pour l’usinage de pièces en métal et en plastique. Les fraiseuses, les tours, les défonceuses, les perceuses, les meuleuses, les jets d'eau et les lasers sont des outils de coupe courants dont les opérations peuvent également être automatisées avec la CNC. Il peut également être utilisé pour contrôler des outils autres que des machines, tels que des machines de soudage, d'assemblage électronique et d'enroulement de filaments.

Avec la CNC, chaque objet à fabriquer reçoit un programme informatique personnalisé, généralement écrit dans un langage standard international appelé G-code, stocké et exécuté par l'unité de contrôle de la machine (MCU), un micro-ordinateur connecté à la machine. Le langage M-code est également utilisé conjointement avec le G-code dans les opérations CNC.

Alors que le G-code contrôle le mouvement et le fonctionnement de la machine, le M-code contrôle les mouvements externes de l'opération. Le programme contient également les instructions et les paramètres suivis par la machine-outil, tels que la vitesse d'avance des matériaux ainsi que le positionnement et la vitesse des composants de l'outil.

Au début du processus, les ingénieurs créent un dessin de conception assistée par ordinateur (CAO) de la pièce à fabriquer, puis traduisent le dessin en code G. Le programme est chargé sur le MCU et un opérateur de machine effectue un test sans la matière première en place pour garantir un positionnement et des performances appropriés. Cette étape est importante car une vitesse ou un positionnement incorrect peut endommager à la fois la machine et la pièce.

Lorsque tout est prêt, la machine CNC exécute son programme et termine les travaux avec précision, comme indiqué. Les travaux peuvent impliquer n'importe quoi, depuis la création de quelque chose à partir de zéro jusqu'à la découpe d'une pièce ou l'impression de n'importe quoi.

La commande numérique permet aux machines de produire des articles plus rapidement et avec de meilleurs états de surface sans avoir besoin d'un usinage manuel ou d'une forte participation humaine.

Voici quelques avantages des systèmes CNC :

Outre les merveilleux avantages qu'offrent les machines CNC, elles ont tendance à être plus chères, nécessitent plus d'entretien que les autres méthodes de production et obligent les entreprises à embaucher un programmeur CNC qualifié.

Le CNC joue un rôle essentiel dans des industries et des secteurs critiques, tels que la médecine, l'aérospatiale, l'armée et la défense. Parce que la défaillance d'un composant peut mettre des vies en danger, les entreprises de ces secteurs exigent le plus haut niveau de précision dans leurs pièces, ce que les machines CNC peuvent offrir.

Voici quelques industries qui utilisent des machines CNC.

La précision nécessaire à la fabrication de chaque composant d'un avion est augmentée par la CNC. Cela inclut tout, de la coque extérieure aux parties les plus intérieures. Les plus hauts niveaux de précision et d’exactitude doivent être utilisés lors de la fabrication de composants aérospatiaux usinés CNC, car ils sont souvent essentiels à la mission. En outre, il existe souvent des exigences strictes en matière de planéité, de rondeur et de cylindricité qui ne peuvent être satisfaites que par l'usinage assisté par ordinateur, et des tolérances aussi petites que 0,00004 pouces ne sont pas inhabituelles.

L'aluminium, l'acier inoxydable, le laiton, le nickel, le bronze, la céramique, les plastiques, le magnésium, le titane et les alliages hautes performances, tels que l'Inconel et le Kovar, sont quelques-uns des matériaux pouvant être utilisés dans l'usinage CNC de l'aérospatiale.

Quelques exemples de composants usinés CNC sont les suivants :

Pour répondre aux besoins des patients, l’industrie médicale s’appuie principalement sur des produits spécialisés, précis et de haute qualité fabriqués par des machines CNC. Pendant la pandémie de COVID-19, lorsque les besoins en produits médicaux tels que les masques et les respirateurs ont augmenté, cette dépendance à l’égard des machines CNC s’est accrue. Le matériel médical jetable est également souvent utilisé pour empêcher les personnes de contracter des maladies infectieuses lorsqu’elles reçoivent des soins médicaux. Pour cette raison, il est encore plus crucial pour le secteur médical d’utiliser la CNC pour augmenter et accélérer la production de produits médicaux.