Fonctionnement d’une machine à commande numérique

Issue de la nouvelle technologie, la numérisation nécessite l’utilisation de la machine-outil à commande numérique « CNC » (Computer Numerical Control). C’est un appareil spécifique doté d’une commande numérique assurée et pilotée par un ordinateur.

Le CNC est aujourd’hui le principal moyen de production des diverses pièces mécaniques pour un usinage plus précis. Il ne demande pas beaucoup de temps, car il permet d’enchaîner automatiquement différentes opérations sur une même machine.

Par contre, son utilisation nécessite une maîtrise parfaite de la machine et de la programmation.

 Notions sur les commandes numériques

La commande numérique (CN) regroupe l’ensemble de matériels et logiciels qui coordonnent les mouvements d’une machine-outil, de façon à exécuter des trajectoires prédéfinies sur des axes spécifiques.

Les meilleures machines à CN les plus modernes arrivent à surpasser n’importe quel autre modèle avec une précision de 100 nanomètres (impossible à percevoir à l’œil humain).

Elles sont souvent à « circuit fermé », et sont équipées d’un encodeur rotatif ou de lignes optiques, permettant au contrôle de connaître précisément la position de la tête d’usinage par rapport à la pièce à usiner.

Afin d’usiner des pièces en série, la programmation des commandes numériques n’est pas à négliger.

 La programmation de ces machines est actuellement automatisée à partir de plans 3D réalisés en conception assistée par ordinateur (CAO) ou fabrication assistée par ordinateur (FAO).

Ces systèmes sont très répandus dans la plupart des ateliers de production. En effet, ils permettent de préparer à l’avance n’importe quel programme, même le plus complexe. Par ailleurs, ils sont souvent testés sur des machines virtuelles afin de corriger toute imperfection, sans avoir à immobiliser le moyen de production.

Les différents types de machines-outils à commande numérique

Il existe différents types de machines-outils à commande numérique, dont :

1.    Les « scies motorisées »

C’est un outil fonctionnant par mouvement circulaire, permettant de réaliser des découpes précises sur tous types de matériaux. 

2.    Le « tour »

Ce fut la première machine-outil inventée afin de faire tourner une pièce pour la réalisation d’un travail homogène et circulaire.  Par contre, le tour d’usinage est un outil permettant de produire des pièces mécaniques par enlèvement de copeaux.

3.    La « fraiseuse »

C’est une machine servant à façonner un bloc de matière par enlèvement, à l’aide d’un outil appelé « fraise ». Elle usine la pièce suivant la forme désirée à l’aide de ses dents et par un mouvement de rotation. Elle peut se présenter sous différentes formes : cylindre, cône, tore…

4.    La « rectifieuse »

Cette machine-outil sert à rectifier la surface des pièces fabriquées pour régulariser toute imperfection lors de son élaboration.  Il existe plusieurs types de rectifieuses : plane, cylindrique ou de profil.

5.    La « perceuse à colonne »

C’est un outil permettant de percer à haute précision et d’une grande profondeur des pièces à usiner.  Il est réglable par bras pivotant.

6.    La « machine-transfert »

C’est une machine permettant de réaliser des opérations répétitives sur une seule pièce. Elle peut être réalisée sur plusieurs types de transfert : circulaire, circulaire séquentielle ou encore rectiligne séquentielle.

L’entretien des machines-outils

Dans le milieu industriel, il est impératif de faire entretenir régulièrement les machines, afin d’assurer la sécurité des employés, et d’éviter les accidents de travail liés à un non respect de la réglementation.

D’ailleurs, le Code du travail stipule une démarche stricte concernant la manutention des machines-outils afin d’éviter les risques, d’évaluer les risques inévitables, d’adapter le travail à l’homme au travers de la machine-outil, de planifier la prévention, de donner la priorité aux mesures de prévention individuelles par rapport aux mesures de prévention collectives et de former et informer les salariés sur les risques encourus. En effet, il est conseillé de se renseigner sur les normes applicables à l’ensemble des machines-outils.

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