Quels sont les principaux types de machines CNC ?

Cet article couvre les différents types de technologies d'usinage CNC et les types de machines classées en fonction de plusieurs facteurs.

Les fraiseuses CNC et l’usinage à commande numérique par ordinateur ont été le principal pilier sur lequel l’Industrie 3.0 s’est développée.La technologie CNC offre la possibilité de réaliser des processus de fabrication pouvant atteindre des chiffres de production astronomiques.

En raison des nombreux avantages de la technologie CNC, elle trouve des applications dans presque toutes les industries manufacturières, quelle que soit leur échelle.Les fabricants sont toujours à la recherche de nouvelles technologies CNC qu'ils peuvent utiliser pour accélérer encore plus la production et réduire les coûts.

Entrons tout de suite dans le vif du sujet :

À propos de l'usinage CNC

Les machines à commande numérique par ordinateur sont des machines automatisées actionnées par des ordinateurs qui exécutent des séquences préprogrammées d'instructions contrôlées.Les machines CNC sont essentiellement à l'opposé des appareils « vieille école » qui sont contrôlés manuellement par des volants ou des leviers, ou automatisés mécaniquement par des cames uniquement.Les machines CNC modernes d'aujourd'hui comprennent et fonctionnent avec un langage d'usinage CNC - connu sous le nom de G-code - qui leur donne des dimensions de production précises telles que l'avance, la vitesse, la position et la coordination.

Ces machines-outils effectuent tous les travaux traditionnellement effectués à la main, comme le façonnage et l’usinage des matériaux.

L'usinage CNC utilise un algorithme écrit par des ingénieurs de conception pour indiquer aux machines-outils où se déplacer et comment faire fonctionner et contrôler d'autres processus secondaires.Un processus d'usinage CNC est hautement évolutif et peut produire n'importe quoi, des petits composants électroniques aux grandes pièces aérospatiales.

Types de machines CNC

Il existe plusieurs façons de classer une machine CNC.La méthode la plus élémentaire dépend de la conception et du fonctionnement de la machine CNC.Selon cette classification, il existe les types de machines CNC suivants :

Fraiseuse CNC

Les fraiseuses CNC utilisent des outils de coupe pour retirer de la matière d'une pièce et la façonner selon des spécifications exactes.La pièce à usiner est généralement fixée en place tandis que l'outil de coupe, qui tourne à grande vitesse, en retire de la matière.

Les routeurs CNC peuvent disposer d’une variété d’outils de coupe, chacun servant un objectif différent.Certains outils de coupe typiques comprennent les fraises en bout, les alésoirs, les fraises à surfacer, les tarauds et les forets.Ces machines sont disponibles en versions verticales et horizontales.

Applications des fraiseuses CNC

Certaines applications typiques de l’usinage CNC sont :

• Armoires

• Meubles

• Modèles prototypes

• Signalisation

• Instruments de musique

Limites des fraiseuses CNC

Le fraisage CNC est une technologie largement utilisée car elle remplit avec succès son objectif et permet une fabrication à grande vitesse avec un usinage CNC précis.Certains des facteurs qui peuvent constituer une limitation pour certains utilisateurs sont :

Limitation de taille : toute fraiseuse CNC particulière aura une limitation quant à la taille de la pièce qui peut être usinée avec elle.Cette taille dépend généralement de la distance de déplacement maximale des outils et de la taille de l'enceinte.

Compétence de l'opérateur : les usines CNC exigent que les opérateurs possèdent de bonnes compétences.Une petite erreur de l’opérateur peut entraîner des écarts importants de précision et des problèmes de conception dans les étapes ultérieures.

Coût : Certains utilisateurs considèrent le coût initial relativement élevé d’une fraiseuse CNC comme une limitation de la méthode.Cependant, il convient de noter que le coût élevé apporte également plusieurs avantages, tels que l'exactitude et la précision de l'usinage CNC, que d'autres alternatives n'offrent pas.

Coût

En ce qui concerne le coût d’une fraiseuse CNC, la fourchette de prix est plus large que vous ne le pensez.Il existe des options nettement moins coûteuses pour un usage domestique, à partir de 10 000 $.D’un autre côté, les fraiseuses dans les usines de fabrication qui coûtent plus de 200 000 $ sont assez courantes.

Le coût horaire du fraisage CNC dépend de l'axe de la machine.Une machine CNC à 3 axes peut coûter environ 40 $ de l'heure, allant jusqu'à 200 $ de l'heure pour une machine à axes plus élevés.

Machines de routeur CNC

Les routeurs CNC découpent diverses formes et designs sur des surfaces résidentielles à partir de n'importe quel matériau.Ces machines remplacent de nombreux outils manuels traditionnellement utilisés dans les ateliers de menuiserie et de métallurgie, tels que les perceuses, les scies à panneaux et les rabots.

Applications des routeurs CNC

En raison de la capacité des routeurs CNC à découper des formes complexes, les applications incluent :

• Meubles en bois sculpté

• Moulures

• Décorations intérieures et extérieures

• Sculptures de portes

• Signalisation

• Instruments de musique

Limites des routeurs CNC

Bruit élevé : les routeurs CNC sont généralement constitués de pièces telles qu'une broche, un système d'extraction et un système de vide.Le fonctionnement global de la machine peut créer un niveau sonore élevé.

Poussière résiduelle : L'environnement de travail des routeurs CNC contient une grande quantité de poussière de bois ou de poussière métallique.

Coût des machines de routage CNC

En moyenne, le prix d'achat d'une fraiseuse CNC varie de 3 000 $ à 100 000 $.Les tarifs horaires pour les travaux de fraisage CNC sont les mêmes que pour une fraiseuse CNC.