Les différents types de machines CNC : Un guide complet

Les machines CNC contrôlent numériquement le mouvement des machines-outils et les processus de traitement. Elles contiennent le mouvement d'un outil ou d'une pièce par le biais d'instructions préprogrammées. Elle permet un traitement de haute précision et de grande efficacité. Les machines-outils à commande numérique peuvent être divisées en différents types selon leur structure et leur fonction. Voici quelques types de machines CNC courantes.

Type 1 : Fraiseuse CNC

Les fraiseuses CNC sont principalement utilisées pour découper la surface des pièces. Elles utilisent un outil rotatif pour découper la pièce sous différents angles et dans différentes directions. Elles permettent de traiter des pièces complexes. Le mouvement de l'outil est contrôlé avec précision par un code CNC pré-écrit. Elle permet un traitement de haute précision. Les fraiseuses CNC ont différentes structures en fonction de la pièce à usiner et des exigences de traitement. Elles peuvent être verticales, horizontales, à portique, etc.

Applications

• Industrie aérospatiale : Utilisé pour l'usinage de pièces d'avion. Telles que les ailes, les structures de fuselage et les pièces de moteur.
• Fabrication automobile : Utilisé pour fabriquer des pièces automobiles. Y compris les pièces de moteur, les composants de châssis et les structures de carrosserie.
• Fabrication de produits électroniques : Utilisé pour traiter les composants électroniques, les cartes de circuits imprimés et les boîtiers.
• Fabrication de moules et de modèles : Il est utilisé pour fabriquer divers moules et modèles 3D.
• Fabrication de dispositifs médicaux : Utilisé pour traiter des pièces d'appareils médicaux de haute précision. Comme les articulations artificielles et les implants.
• Champ énergétique : Utilisé pour fabriquer des composants d'équipements énergétiques. Tels que les pièces de turbines éoliennes et les composants d'équipements d'énergie nucléaire.
• Fabrication de pièces sur mesure : En raison de leur flexibilité, les fraiseuses CNC sont souvent utilisées pour fabriquer diverses pièces sur mesure. Elles conviennent à la production de petites séries.

Pour

1. Haute précision : Les fraiseuses CNC sont capables d'une grande précision et d'une grande répétabilité. Elles garantissent la précision des pièces usinées.
2. Haute efficacité : Les fraiseuses CNC sont dotées d'une commande automatisée et de capacités de coupe à grande vitesse. Elles peuvent donc exécuter rapidement des tâches de traitement complexes. Elles peuvent améliorer l'efficacité de la production.
3. Flexibilité : Les fraiseuses CNC peuvent traiter différentes pièces en modifiant le programme CNC. Elles offrent une grande souplesse de production.
4. Usinage multi-axes : De nombreuses fraiseuses CNC sont dotées de capacités de contrôle multi-axes. Elles peuvent couper dans plusieurs directions simultanément. Elles conviennent à l'usinage de pièces complexes.
5. Réduire les erreurs humaines : Il est contrôlé par un programme informatique. Il peut donc réduire l'impact des facteurs humains sur la qualité du traitement et améliorer la cohérence.

Cons

1. Coût élevé : L'achat et l'entretien des fraiseuses à commande numérique sont coûteux, en particulier pour les petites entreprises ou les entreprises en phase de démarrage.
2. Opération complexe : L'utilisation d'une fraiseuse CNC nécessite une formation spécialisée. Les opérateurs doivent comprendre la programmation CNC et le fonctionnement de la machine-outil.
3. Difficulté d'entretien : Lorsqu'une panne survient, des techniciens professionnels doivent la réparer et l'entretenir.
4. Exigences en matière d'espace : Les grandes fraiseuses à commande numérique ont besoin d'espaces de travail plus vastes. Elles peuvent ne pas convenir à des environnements où l'espace est limité.

Type 2 : Tours CNC

Les tours CNC sont principalement utilisés pour couper des pièces rotatives. Il contrôle le mouvement de l'outil par le biais d'un programme CNC pré-écrit. Il peut effectuer des opérations de traitement telles que des cercles extérieurs, des trous intérieurs et des filetages. Le tour CNC est largement utilisé dans la fabrication de pièces d'arbres.

Applications

• Fabrication de pièces d'arbres : Les tours CNC sont souvent utilisés pour fabriquer des pièces d'arbres. Telles que les roulements, les tourillons et les bagues.
• Traitement du fil : Les tours CNC peuvent être utilisés pour le traitement de haute précision des filets intérieurs et extérieurs. Ils conviennent à la fabrication de pièces filetées.
• Traitement des pièces détachées : Les tours à commande numérique peuvent effectuer un traitement multiface sur la même machine-outil en retournant la pièce à usiner. Cela permet d'améliorer l'efficacité de la production.
• Découpage et ébauche : Il est utilisé pour couper, tourner, rainurer et traiter les métaux, les plastiques et d'autres matériaux d'ingénierie.
• Pièces de forme complexe : Il convient au traitement de pièces de forme difficile. Comme les vilebrequins, les engrenages et les cames des automobiles.
• Fabrication de pièces de haute précision : Les tours CNC sont dotés de capacités de contrôle de haute précision. Ils sont largement utilisés dans la fabrication de pièces nécessitant une grande précision. L'aérospatiale et les équipements médicaux en sont des exemples.

Pour

1. Haute précision : Les tours CNC sont capables d'une très grande précision. Ils permettent un traitement cohérent et fiable des pièces.
2. Automatisation : Le traitement automatique est réalisé par le biais de la commande de programme CNC. Il réduit l'erreur humaine de l'opérateur.
3. Multi-fonctions : Il peut effectuer des traitements simultanés sur plusieurs axes et plusieurs outils. Il convient aux tâches de production diverses et complexes.
4. Haute efficacité : Le changement automatique d'outil et la coupe à grande vitesse lui permettent de réaliser une production de masse en peu de temps.
5. Flexibilité : Les tours CNC conviennent à la production de nombreuses variétés et de petits lots de pièces. La machine peut ajuster le programme de traitement à tout moment.

Cons

1. Coût élevé : Les tours à commande numérique sont coûteux à l'achat et à l'entretien. Ils ne conviennent pas aux petites entreprises ou aux entreprises en phase de démarrage.
2. Opération complexe : L'utilisation d'un tour CNC nécessite une formation spécialisée. Les opérateurs doivent comprendre la programmation CNC et le fonctionnement de la machine-outil.
3. Difficulté d'entretien : Lorsqu'une panne survient, des techniciens professionnels sont nécessaires pour la réparer et l'entretenir.
4. Dépend de la puissance et du logiciel : Il dépend de l'alimentation électrique et du fonctionnement stable du logiciel de la CNC. Une panne de courant ou un problème logiciel peut avoir un impact sur la production.

Type 3 : Machine à rectifier CNC

Les rectifieuses CNC sont principalement utilisées pour rectifier la surface des pièces à usiner afin d'obtenir une grande précision et une grande douceur. Elles peuvent être utilisées pour différents types d'opérations de rectification. Il s'agit notamment de la rectification plane, de la rectification cylindrique et de la rectification cylindrique intérieure et extérieure. Les rectifieuses CNC sont souvent utilisées pour le traitement de pièces de précision. Il peut s'agir de moules, d'outils de coupe, de roulements, etc.

Applications

• Meulage de surface : Les rectifieuses CNC sont utilisées pour rectifier des surfaces planes, parallèles, courbes et profilées. Elles peuvent améliorer la planéité et la douceur de la surface de la pièce.
• Rectification cylindrique : Il convient au traitement des pièces d'arbre, telles que les roulements, les vilebrequins, les arbres à cames, etc.
• Rectification cylindrique interne et externe : Les rectifieuses CNC traitent les surfaces cylindriques internes et externes - par exemple, les bagues circulaires intérieures et extérieures, les roulements à rouleaux, etc.
• Affûtage : Il est utilisé pour l'affûtage des couteaux d'outils. Il s'agit notamment des fraises, des mèches, des lames, etc.
• Rectification d'engrenages : Elle fabrique des engrenages de haute précision et améliore leur précision et leur résistance à l'usure.
• Meulage de carbure : La rectifieuse CNC convient au meulage précis des outils de coupe en carbure, des moules, des matrices, etc.
• Broyage en creux : Il peut être utilisé pour traiter des pièces à structure creuse. Tels que les tuyaux, les douilles, etc.

Pour

1. Haute précision : La rectifieuse CNC permet d'obtenir une très grande précision d'usinage. Elle convient aux pièces dont la taille et la qualité de surface sont extrêmement exigeantes.
2. Haute efficacité : Grâce au degré élevé d'automatisation, le processus de traitement peut être réalisé en continu. Il permet d'améliorer l'efficacité de la production.
3. Polyvalence : Les meuleuses CNC peuvent s'adapter à différents matériaux et exigences d'usinage en changeant l'outillage et les paramètres du processus. Elles sont très polyvalentes.
4. Traitement des surfaces courbes complexes : Une rectifieuse CNC peut réaliser le traitement de surfaces courbes complexes. Elle convient à la fabrication de pièces aux formes complexes.

Cons

1. Coûts d'équipement élevés : Les rectifieuses CNC sont relativement coûteuses à l'achat et à l'entretien. Elles nécessitent un investissement plus important.
2. Compétences opérationnelles élevées : Une rectifieuse CNC nécessite des connaissances et des compétences professionnelles. Les opérateurs ont besoin d'une formation spécialisée.
3. Exigences environnementales élevées : Les rectifieuses CNC ont généralement des exigences relativement élevées en matière de température et d'humidité. Elles doivent fonctionner dans un environnement relativement stable.

Type 4 : Poinçonneuse CNC

Les poinçonneuses CNC utilisent la technologie CNC pour contrôler le mouvement des poinçons et battre les machines-outils à table. Elles sont utilisées pour l'emboutissage des tôles. Elle réalise des opérations de découpe, de perçage, de formage et d'autres opérations sur des matériaux métalliques grâce à des instructions préprogrammées. Les poinçonneuses CNC sont souvent utilisées pour produire des pièces métalliques. Elles sont largement utilisées dans l'électronique, l'automobile, l'aérospatiale et d'autres domaines.

Applications

• Champ électronique : Elle peut produire des composants électroniques, des connecteurs, des châssis et d'autres composants structurels métalliques.
• Industrie automobile : Il est utilisé dans la fabrication de pièces automobiles. Il s'agit notamment de la structure de la carrosserie, des pièces du châssis, des pièces intérieures, etc.
• Aérospatiale : Il est utilisé dans la fabrication aérospatiale pour produire des composants métalliques. Tels que les carcasses d'avions et les structures de vaisseaux spatiaux.
• Fabrication d'appareils ménagers : Les boîtiers, cadres et autres composants métalliques sont utilisés pour fabriquer des appareils électroménagers.
• Domaine de la construction : Utilisé pour produire des composants métalliques. Tels que les rampes d'escalier, les cadres de fenêtres, etc.
• Fabrication de moules : Elle peut fabriquer des moules en métal et achever les processus d'emboutissage et de formage des moules.

Pour

1. Haute efficacité : La poinçonneuse CNC peut rapidement compléter le processus d'emboutissage des plaques métalliques. Elle peut améliorer l'efficacité de la production.
2. Polyvalence : Les poinçonneuses à commande numérique peuvent effectuer toute une série d'opérations d'usinage. Il s'agit notamment du poinçonnage, de la découpe et du formage. Elles peuvent s'adapter à différents besoins de traitement.
3. Haut degré d'automatisation : Les poinçonneuses CNC peuvent réaliser une production automatisée grâce à la préprogrammation. Elles réduisent les interventions manuelles.
4. Haute précision : Les poinçonneuses CNC peuvent réaliser un traitement de haute précision selon des paramètres prédéfinis. Elles garantissent la qualité des produits.
5. Adapté à la production de masse : Il est idéal pour la production de masse qui exige une grande uniformité des pièces.

Cons

1. Champ d'application limité : La poinçonneuse CNC convient principalement à l'emboutissage de plaques métalliques plates. Les possibilités de traitement des surfaces courbes ou des structures complexes sont relativement limitées.
2. Durée de vie limitée de l'outil : Les outils de poinçonnage s'usent dans une certaine mesure lorsqu'ils sont utilisés à haute fréquence. Ils doivent être remplacés et entretenus régulièrement.
3. Investissement initial plus élevé : Les coûts d'acquisition et d'entretien des poinçonneuses CNC sont relativement élevés. Elles nécessitent un investissement plus important.
4. Ne convient pas aux petits lots et à la production personnalisée : Les poinçonneuses CNC présentent un degré élevé d'automatisation. Elles sont plus flexibles que les autres méthodes de traitement pour les petits lots et la production personnalisée.

Type 5 : Machine de découpe laser CNC

Une machine de découpe laser CNC est une machine-outil qui utilise un faisceau laser pour découper des matériaux avec précision. La machine de découpe au laser contrôle le mouvement de la tête du laser sur la surface de la pièce grâce à un système CNC. Elle permet de découper avec une grande précision le métal, le plastique, le bois et d'autres matériaux. Cette méthode de découpe est utilisée pour la production, la fabrication de pièces complexes et l'usinage sur mesure.

Applications

• Traitement des métaux : Il peut couper des matériaux métalliques. Il s'agit notamment de l'acier, de l'alliage d'aluminium et de l'acier inoxydable. Les machines de découpe laser CNC sont largement utilisées dans les industries manufacturières. Il s'agit notamment de la construction automobile, de l'aérospatiale, de l'équipement électronique, etc.
• Industrie de la construction : Il peut découper les matériaux métalliques nécessaires à la construction de bâtiments. Il s'agit par exemple de structures en acier, de plaques d'aluminium, etc.
• Fabrication électronique : Les machines de découpe laser CNC peuvent produire des pièces de haute précision. Tels que des composants électroniques, des circuits imprimés, des connecteurs, etc.
• Industrie textile : Les machines CNC à découpe laser peuvent découper des matériaux textiles. Tels que le tissu, le cuir, etc. Elles sont utilisées dans la production de vêtements et d'articles d'ameublement.
• Dispositifs médicaux : Il peut être utilisé pour fabriquer des composants de dispositifs médicaux. Il peut s'agir d'instruments chirurgicaux, de boîtiers de dispositifs médicaux, etc.
• Fabrication artisanale : Les machines de découpe laser CNC peuvent être utilisées pour fabriquer des objets artisanaux, des décorations et d'autres produits finement traités.

Pour

1. Haute précision : Les machines de découpe laser CNC ont une très grande précision de coupe. Elles permettent de découper avec précision des formes complexes.
2. Traitement sans contact : La découpe laser est une méthode de traitement sans contact. Elle n'endommage pas la surface des matériaux. Elle convient aux matériaux qui nécessitent une qualité de surface supérieure.
3. Haute efficacité : La vitesse de coupe est rapide. Elle est idéale pour la production en grande série et ne nécessite plus de changement d'outil.
4. Convient à de nombreux matériaux : La découpe laser CNC est idéale pour découper différents matériaux. Il s'agit notamment du métal, du plastique, du bois, etc. Elle est très polyvalente.
5. Flexibilité : Les machines de découpe laser CNC peuvent s'adapter à des pièces de formes et de tailles différentes grâce à des changements de programme.

Cons

1. Investissement initial plus élevé : Les coûts d'acquisition et d'entretien des machines de découpe laser CNC sont élevés.
2. Limitation de l'épaisseur du matériau : L'efficacité de la découpe laser peut être réduite pour les matériaux plus épais. Elle est moins chère que les autres méthodes de découpe.
3. Sensible à la lumière : La découpe au laser nécessite un environnement de travail relativement bon. Les interférences lumineuses peuvent affecter la qualité de la découpe.
4. Traitement des gaz d'échappement : La coupe génère de la fumée et des gaz d'échappement. Vous avez donc besoin d'un système de traitement des gaz d'échappement efficace.

Type 6 : Centre de tournage et de fraisage CNC

Le centre de tournage-fraisage CNC est une machine-outil composite qui intègre les fonctions d'un tour et d'une fraiseuse. Elle a deux fonctions : un tour qui fait tourner la pièce à usiner et une fraiseuse qui coupe sur la pièce. Elle est commandée par un système CNC pour réaliser un traitement multiaxial et multidirectionnel des pièces à usiner. La conception de cette machine-outil permet de réaliser des tâches de traitement plus complexes et plus diverses sur un seul équipement.

Applications

• Traitement des pièces complexes : Il convient à la production de pièces aux formes complexes et aux structures changeantes. Telles que les pièces de moteur, les engrenages, etc.
• Fabrication de moules : Un centre de tournage-fraisage CNC est utilisé pour fabriquer des moules et des pièces de moules. Il peut réaliser le traitement intégré du tournage et du fraisage.
• Domaine aérospatial : Il est utilisé pour produire des pièces de moteur d'avion, des pièces structurelles d'avion, etc.
• Fabrication d'automobiles : Il convient aux moteurs automobiles, aux boîtes de vitesses, aux châssis, etc.

Pour

1. Intégration multifonctionnelle : Les tours et fraiseuses CNC intègrent les fonctions des tours et des fraiseuses. Elles peuvent effectuer de nombreuses opérations de traitement sur le même équipement. Elles augmentent l'efficacité du travail.
2. Peu encombrant : Les fraiseuses-tourneuses occupent un espace réduit. Elles permettent d'économiser l'espace de l'atelier.
3. Haute précision : Les machines de tournage et de fraisage à commande numérique sont capables d'effectuer un usinage de haute précision. Elles conviennent aux domaines où les exigences en matière de précision des pièces sont élevées.
4. Idéal pour la production de petites séries : La flexibilité de la machine-outil de tournage-fraisage la rend adaptée à la production de petits lots et à la production personnalisée. Elle peut s'adapter aux besoins de traitement de différentes pièces.
5. Temps de serrage réduits : Il permet de réaliser de nombreuses étapes de traitement sur la même machine. Il réduit le nombre de temps de serrage et améliore la précision de l'usinage.

Cons

1. Investissement initial plus élevé : Par rapport aux machines-outils à fonction unique, les coûts d'achat et d'entretien des machines de tournage et de fraisage sont élevés.
2. Exigences élevées pour les opérateurs : L'utilisation de machines-outils de tournage-fraisage requiert certaines connaissances et expériences professionnelles. Elle exige des compétences plus élevées de la part des opérateurs.
3. Taille limitée de l'établi : La taille de l'établi est réduite en raison de l'intégration de deux fonctions. Cela peut limiter l'usinage de grandes pièces.

Dans cet article, nous examinons les différents types de machines CNC. Des fraiseuses CNC, tours CNC, rectifieuses CNC et poinçonneuses CNC aux machines de découpe laser CNC et aux machines de tournage et de fraisage CNC. Chaque machine-outil CNC a une structure, un principe de fonctionnement et des domaines d'application qui lui sont propres. Elles ont apporté des changements considérables à la fabrication moderne.

Les machines-outils à commande numérique sont devenues des outils de fabrication indispensables dans diverses industries. Non seulement elles améliorent la qualité des produits, mais elles offrent également aux fabricants des méthodes de production plus souples et plus durables. Ce guide vous aidera à mieux comprendre tous les types de machines CNC. Si vous avez des questions sur les types de machines CNC, n'hésitez pas à nous contacter.