Machine-outil à commande numérique - Conception Mécanique

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dimanche 15 avril 2018

Machine-outil à commande numérique

Une machine-outil à commande numérique (MOCN, ou simplement CN) est une machine-outil dotée d'une commande numérique. Lorsque la commande numérique est assurée par un ordinateur, on parle parfois de machine CNC pour computer numerical command, francisé en « commande numérique par calculateur ».

Dans le domaine de la fabrication mécanique, le terme « commande » désigne l'ensemble des matériels et logiciels ayant pour fonction de donner les instructions de mouvements à tous les éléments d'une machine-outil :
  • l'outil (ou les outils) d'usinage équipant la machine,
  • les tables ou palettes où sont fixées les pièces,
  • les systèmes de magasinage et de changement d'outil,
  • les dispositifs de changement de pièce,
  • les mécanismes connexes, pour le contrôle ou la sécurité, l'évacuation des copeaux, …
On peut aussi découper la famille des commandes numériques en quatre sous familles de machines :
  • fraisage à commande numérique (FCN) ;
  • tournage à commande numérique (TCN) ;
  • usinage à commande numérique (CUCN) ;
  • rectification à commande numérique ;
  • électro-érosion à commande numérique.
Dans chaque famille, les méthodes de montage et de travail sont totalement différentes, mais elles se rejoignent sur le principe de programmation, la grande majorité des machines utilisant un langage ISO. À cela peuvent se rajouter des interface dites conversationnelles ou par apprentissage qui simplifient l'utilisation de la machine.
La notion de commande numérique s'étend aussi au domaine de la chaudronnerie : découpage plasma, presse plieuse.
Par extension, on appelle « commande numérique » l'armoire de commande recevant le programme d'usinage sous forme d'un ruban perforé, d'une bande magnétique, ou de données issues d'un ordinateur. On désigne parfois ainsi la machine complète équipée d'un tel dispositif. On parle d'un tour à commande numérique, ou d'une fraiseuse à commande numérique, par opposition à un tour conventionnel ou une fraiseuse conventionnelle, dont les mouvements sont commandés manuellement ou par un dispositif automatisé d'une façon figée.
Les machines-outils spécialisées (aléseuses-perceuses, fraiseuses) à commande numérique ont évolué en centres d'usinage à commande numérique permettant d'usiner des formes complexes sans démontage de la pièce. Ces centres d'usinage sont généralement équipés de magasins d'outils (tourelles, tables, chaînes) sur lesquels sont disposés les différents outils. Les changements d'outils équipant la (ou les) tête(s) d'usinage sont programmés en fonction de la définition numérique de la pièce.
Le fichier de définition numérique (qu'on appelle aussi DFN, définition numérique, numérisation ou même tout simplement « num ») est un fichier informatique généré par CAO, qui remplace de plus en plus le plan sur la traditionnelle planche à dessin.
CATIA est actuellement l'un des logiciels les plus utilisés pour établir les DFN dans les domaines de l'automobile et de l'aéronautique.
Sur ces définitions doivent ensuite être calculés des parcours d'outil au moyen de logiciels de FAO. Ces parcours seront ensuite traduits dans un langage compréhensible par la « commande numérique ».
On constitue ainsi la chaîne numérique ; on parle en anglais de F2F, file to factory, littéralement « du fichier à l'usine ».

Exemple de machine outil à commande numérique :

  • Somab : Constructeur Français de tour et centre d'usinage.
  • Realmeca
  • Cazeneuve
  • Mecanumeric : Ce constructeur européen offre une gamme de machines pour la découpe, la gravure, le thermoformage et le polissage. Les technologies développées sont aussi diverses que : fraisage UGV (machines 3 axes, machines 4 axes et machines 5 axes continus) :
    • gravure par fraisage ;
    • découpe et gravure par laser CO2 ou YAG ;
    • découpe et semi-découpe au couteau à contrôle tangentiel ;
    • découpe au jet d’eau abrasif haute pression ;
    • thermoformage de plastiques et de composites et étuves associées ;
    • polissage.
  • Le Demeter : (gravure à grande échelle)
  • Le hermes : (perçage à grande échelle)
  • CharlyRobot : (Gravure à petite échelle, souvent utilisé dans les établissements)
  • Rosilio
  • Hyundai-Kia
  • Halbronn
  • Transtec Machines Outils
  • Fanuc GE
Pour plus d'information sur les machines outils à commande numérique et la conception mécanique, contactez nous.

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