Qu'est-ce qu'un centre d'usinage CNC ?

Le banc est la structure de base de la machine-outil et sert à transporter tous les autres composants. Il est généralement fabriqué en fonte lourde ou soudé. Il présente une rigidité et une stabilité suffisantes pour garantir la précision et la stabilité pendant le traitement.

La broche est l'élément central d'un centre d'usinage CNC et sert à faire tourner l'outil de coupe. Le contrôle de sa vitesse et de son couple influe sur la vitesse de traitement et la qualité de la coupe. La conception et les performances de la broche influent sur la précision et l'efficacité du centre d'usinage. Les broches de haute performance sont souvent dotées de nombreuses vitesses, de vitesses de rotation élevées et de capacités de commutation d'outils électriques.

La bibliothèque d'outils fait partie du système de changement automatique d'outils. Elle permet de stocker et de gérer différents types d'outils. Le magasin d'outils peut contenir de nombreux outils. Les centres d'usinage à commande numérique sont généralement équipés de systèmes de changement automatique d'outils. Le système de changement d'outils automatique permet de sélectionner et de remplacer les outils en fonction des besoins au cours de l'usinage. Il peut améliorer l'efficacité de la production.

Le système CNC est le cerveau du centre d'usinage CNC. Il assure la réception, l'interprétation et l'exécution des procédures de traitement. Il réalise un mouvement précis de chaque axe en contrôlant les servomoteurs et les actionneurs. L'opérateur entre les instructions de traitement dans le système CNC et surveille le processus. Il effectue les ajustements nécessaires pour obtenir un traitement de précision.

L'établi est la zone où les pièces sont placées et serrées. Il est généralement doté de capacités de mouvement multi-axes et peut se déplacer sur les axes X, Y et Z. Les outils de coupe sont capables d'effectuer toute une série d'opérations sur les pièces.

Les servomoteurs sont responsables du mouvement de chaque axe. Les servomoteurs contrôlent le mouvement du moteur pour obtenir un contrôle précis de la position et de la vitesse.

Le système de refroidissement est utilisé pour refroidir l'outil et la pièce. Il empêche l'usure de l'outil et la déformation de la pièce causées par la surchauffe. Pour ce faire, un liquide de refroidissement est pulvérisé ou circule le long de la trajectoire de l'outil par l'intermédiaire d'un système de refroidissement. Il permet également de nettoyer la zone de coupe, d'éliminer les copeaux résiduels et d'améliorer la qualité et l'efficacité du traitement.

Le panneau de commande se trouve généralement à côté de la machine-outil et permet d'entrer et de régler les paramètres d'usinage. Le pupitre de commande fournit une interface aux opérateurs pour programmer, vérifier et modifier les opérations.

Une broche linéaire est une broche montée directement sur la structure de la machine-outil. Elle a généralement une vitesse plus élevée. Elle convient aux applications nécessitant une coupe à grande vitesse. Il s'agit par exemple du traitement des métaux légers et du travail du bois.

La broche décalée utilise un roulement à rouleaux croisés pour une vitesse et un couple élevés. Cette conception la rend plus adaptée à la coupe lourde et au traitement des métaux, tels que le fraisage et l'alésage.

Les broches à encastrer sont intégrées directement dans la structure de la machine-outil et sont souvent utilisées dans les machines-outils de conception compacte. Ce type de broche offre une grande rigidité. Il convient aux applications nécessitant une grande précision, telles que la fabrication de moules.

Les broches de rectifieuses sont conçues pour des tâches de rectification nécessitant une vitesse de rotation et une précision élevées. La broche convient à la rectification plane, à la rectification cylindrique intérieure et extérieure, ainsi qu'à d'autres opérations.

La broche multi-axes peut installer de nombreux outils en même temps pour réaliser le traitement simultané de plusieurs stations. Elle peut améliorer l'efficacité de la production. Cette broche convient aux processus complexes nécessitant des tâches multiples.

Les broches électriques utilisent un entraînement électrique et ont généralement des vitesses de rotation et de réponse élevées. Elles conviennent aux tâches nécessitant un usinage à grande vitesse et de haute précision. Par exemple, le fraisage à grande vitesse et la gravure légère.

Les broches chauffantes conviennent aux tâches pour lesquelles la température de l'environnement de traitement doit être contrôlée. C'est le cas, par exemple, de la transformation des matières plastiques. Elles permettent d'obtenir une température stable et de garantir la qualité du traitement.

La broche de refroidissement est équipée d'un système de refroidissement. Il permet de maintenir une température adéquate pendant l'usinage à grande vitesse. Cette broche convient aux tâches d'usinage à long terme et à haute intensité.

Un centre d'usinage vertical possède une broche verticale avec une table de travail qui se déplace sur trois axes. Il convient pour divers processus de coupe de métaux et de non-métaux. Il s'agit notamment du fraisage, du perçage et de l'alésage. Les centres d'usinage verticaux sont utilisés dans les secteurs de la fabrication de moules, de l'aérospatiale et de l'automobile.

La broche d'un centre d'usinage horizontal est placée et la table se déplace sur trois axes. Il convient à l'usinage de pièces lourdes et de grande taille. Les centres d'usinage horizontaux sont généralement utilisés dans les secteurs de la fabrication. Par exemple, les moteurs d'automobiles et les pièces de navires.

Les centres d'usinage à cinq axes disposent de deux axes de rotation supplémentaires, ce qui leur permet d'effectuer des coupes dans un plus grand nombre d'angles et de directions. Cette machine-outil convient au traitement de surfaces complexes et aux pièces polyédriques. Par exemple, les pièces d'avion et les équipements médicaux.

Le centre d'usinage à portique a une structure en poutre, et la table de travail se déplace sur la poutre. Il est généralement utilisé pour l'usinage de grandes pièces, telles que les navires, les pales d'éoliennes, etc.

Le centre d'usinage tridimensionnel est la forme la plus basique. Il comporte trois axes linéaires : l'axe X, l'axe Y et l'axe Z. Cette machine-outil convient aux opérations de coupe tridimensionnelles courantes telles que le fraisage, le perçage, l'alésage, etc.

Les centres de tournage combinent les fonctions de fraisage et de tournage avec une table rotative et une tourelle. Ils conviennent au traitement de pièces rotatives complexes, telles que les pièces d'arbre et les vis à billes.

Les centres d'usinage multitâches intègrent de nombreuses fonctions d'usinage, notamment le fraisage, le tournage, le perçage, etc. Ils peuvent réaliser de nombreux processus sur la même machine-outil. Ils augmentent la productivité et réduisent le temps de changement d'équipement.

Les centres d'usinage à grande vitesse sont dotés de broches et de systèmes d'alimentation à grande vitesse. Ils conviennent aux tâches d'usinage qui exigent une qualité de surface et une précision élevées. Il s'agit par exemple de la fabrication de moules et de composants aérospatiaux.

Raisons possibles : Usure de l'outil, mauvais réglage de la vitesse de coupe, serrage instable de la pièce.

Solution : Remplacer les outils de coupe, régler la vitesse de coupe et d'avance, vérifier et améliorer le système de serrage.

Raisons possibles : erreur de positionnement de la machine-outil, usure du rail de guidage, problèmes du système CNC.

Solution : Effectuer l'étalonnage de la machine-outil, remplacer les composants usés du rail de guidage, vérifier et ajuster les paramètres du système CNC.

Raisons possibles : Instabilité de l'outil, mauvais réglage des paramètres de coupe et problèmes de structure de la machine-outil.

Solution : Vérifier la stabilité de l'outil, optimiser les paramètres de coupe, vérifier et réparer la structure de la machine-outil.

Raisons possibles : des paramètres de coupe déraisonnables, des matériaux de coupe inadaptés et une mauvaise qualité de l'outil.

Solution : Ajuster les paramètres de coupe, sélectionner les matériaux appropriés et utiliser des outils de haute qualité.

Raisons possibles : Erreurs de programmation et problèmes de code CNC.

Solution : Vérifier soigneusement le programme de la CNC et le déboguer ligne par ligne.

Raisons possibles : Défaillance du système de refroidissement, manque de liquide de refroidissement.

Solution : Vérifier le système de refroidissement et s'assurer qu'il y a suffisamment de liquide de refroidissement.

Raisons possibles : Problème de magasin d'outils, défaillance du capteur d'outils.

Solution : Vérifier la partie mécanique du magasin d'outils et remplacer le capteur d'outils.

Raisons possibles : Défaillance du capteur, problème de connexion du câble.

Solution : Vérifier le capteur et la connexion du câble.

Raisons possibles : La pince est endommagée et la force de serrage est insuffisante.

Solution : Remettre la pince en place et ajuster la force de serrage.

Raisons possibles : Erreur de programme, mauvaise pièce ou position du dispositif.

Solution : Vérifier le programme de la CNC et ajuster la position de la pièce à usiner ou du dispositif de fixation.