L’usinage CNC est un processus de fabrication qui permet de concevoir n’importe quelle pièce à partir d’un matériau comme du plastique ou du métal. C’est un processus qui repose sur la programmation de machines spécifiques pour assurer les procédés de production. Les machines CNC travaillent d’une manière autonome et sont très appréciées dans l’industrie manufacturière. Pour mieux comprendre le fonctionnement de l’usinage à commande numérique, voici toutes les étapes par lesquelles il faut passer.
1- Conception du modèle CAO
La première étape dans l’usinage CNC consiste à créer un modèle en utilisant un logiciel CAO (conception assistée par ordinateur). C’est le rôle du concepteur de créer un dessin vectoriel 2D ou de pièce solide 3D à l’aide du logiciel. Le fichier contiendra toutes les spécifications nécessaires, qui permettront à la machine de fabriquer la pièce dans les moindres détails. Il s’agit en général des dimensions et de la structure (géométrie) du produit à fabriquer.
Le logiciel CAO permet aux concepteurs de définir les détails de la pièce. Ils utilisent également la conception 3D afin de générer une trajectoire des outils d’usinage CNC. À cet effet, il est possible de modifier les trajectoires jusqu’à l’obtention du résultat final souhaité. La conception du modèle CAO terminé, le modèle va être exporté dans un format compatible avec la machine d’usinage. Les entreprises peuvent disposer de leur propre service de conception comme elles peuvent faire appel à une société pour externaliser cette étape.
2- Conversion de fichiers CAO
Cette étape consiste à convertir le dessin CAO en un fichier compatible avec les machines d’usinage CNC. Il est possible de changer le format CAO en format CNC en utilisant un logiciel de fabrication assistée par ordinateur FAO. Le fichier de conception CAO formaté va être exécuté via ce programme (FAO) afin d’extraire la géométrie de la pièce. Le logiciel va également générer le code de programmation numérique, qui servira à contrôler la machine CNC et manipuler les outils nécessaires pour la conception de la pièce.
Autrement dit, le logiciel FAO exploite l’ensemble des modèles créés dans le logiciel CAO afin de générer un code de programmation, qui permet aux machines CNC de transformer une simple impression 3D en une pièce physique. Une fois le programme ou code CNC généré, l’opérateur va le charger sur la machine CNC. Les machines CNC utilisent plusieurs langages de programmation afin de contrôler les séquences de mouvement des axes, mais aussi de programmer le temps nécessaire, la vitesse et les trajectoires de déplacement.
3- Configuration de la machine d’usinage
Avant d’exécuter le programme CNC, il faut s’assurer que la machine CNC est bien configurée pour le processus d’usinage CNC. Cela commence par la fixation des pièces et des outillages requis pour la fabrication du produit. Il s’agit en général des éléments appropriés à chaque machine CNC tels que les fraises à queue, les forets ou mèches, les outils de coupe, etc. Il faut placer bien ces éléments au bon endroit afin de permettre au programme de s’exécuter correctement. Il est essentiel également d’essayer le nouveau code, ce qui permet d’éviter et de corriger les erreurs.
4- Exécution du processus d’usinage CNC
Une fois que le fichier est prêt et que la machine est configurée, l’opérateur CNC peut passer à la phase finale, celle de l’exécution du processus de l’usinage CNC. Ceci consiste à lancer le programme qui va guider la machine tout au long du processus. Cela signifie que le programme CNC donne des instructions aux machines CNC, en dictant les actions à exécuter et les mouvements à faire à l’ordinateur de la machine. Les outils et la machine suivent les instructions reçues pour fabriquer la pièce.