Les ingénieurs en mécanique, fabrication et conception comptent souvent sur l’usinage CNC pour développer et fabriquer des pièces sur mesure. Une bonne compréhension de l’usinage CNC est essentielle pour les ingénieurs afin qu’ils puissent comprendre les avantages et les limites du processus. Les logiciels de CAO et l’utilisation finale de la pièce finale peuvent varier d’un projet à l’autre, cependant, les principes fondamentaux de l’usinage CNC restent les mêmes. Ce guide vise à fournir aux ingénieurs un meilleur aperçu des facteurs importants qu’ils doivent prendre en compte lors de la conception d’une pièce pour l’usinage CNC.
Qu’est-ce que l’usinage CNC?
L’usinage CNC est un processus de fabrication qui utilise la technologie d’usinage soustractif et la Conception assistée par ordinateur (CAO) pour fabriquer des composants de haute qualité. CNC signifie Commande numérique par ordinateur. Au cours du processus d’usinage CNC, l’entrée des données est pilotée à partir du fichier CAO 3D numérique, ce processus étant contrôlé par ordinateur, il y a une réduction des délais d’exécution et une réduction des erreurs humaines, ce qui conduit à une sortie de haute qualité et très précise.
L’usinage CNC peut être utilisé pour des pièces uniques sur mesure jusqu’à la production en série.
Afin de bénéficier pleinement de la production en série et des pièces de haute qualité offertes par l’usinage CNC, les ingénieurs doivent être conscients du fonctionnement de l’usinage CNC et des facteurs fondamentaux qui affectent le processus.
Ce guide tient compte de ces divers facteurs, notamment:
- Le coût de l’usinage CNC
- Considérations pour les ingénieurs
- Tolérances
- Quelles sont les tolérances dans l’usinage CNC?
- Formats de fichiers CAO
- Meilleur logiciel de CAO pour les ingénieurs
- Types de machines CNC
Le coût de l’usinage CNC
Le coût de l’usinage CNC varie d’un projet à l’autre et dépend du matériau, de la complexité et de la quantité des pièces à usiner. D’autres facteurs tels que la façon dont le produit final sera utilisé, ainsi que des finitions et des tolérances supplémentaires influenceront également le coût. La plupart des matériaux peuvent être usinés CNC, y compris la plupart des métaux et des plastiques. Le bois, la mousse et les composites peuvent également être usinés CNC, mais Get It Made est spécialisé uniquement dans les métaux et les plastiques. Les matériaux moins denses sont généralement plus rapides à usiner car la machine CNC peut fonctionner à une vitesse d’avance plus élevée. La réduction du temps d’usinage est l’un des principaux moteurs de la réduction du coût de l’usinage CNC.
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Considérations pour les ingénieurs
D’autres considérations que les ingénieurs doivent prendre en compte lors de la conception d’une pièce pour l’usinage CNC incluent la taille globale de la pièce et le nombre de réorientations nécessaires pour usiner la pièce. Ceux-ci influencent directement le temps d’usinage et de configuration. Cela affecte non seulement le coût de la pièce, mais également le délai d’exécution. Si vous avez besoin de pièces CNC rapidement, cherchez à réduire la complexité de la conception et assurez-vous que l’usinage peut être terminé en aussi peu d’opérations que possible.
Lisez notre Guide d’usinage CNC détaillé ici
Tolérances
Les ingénieurs doivent utiliser des tolérances réalistes sur les dessins et conceptions initiaux qui reflètent la façon dont la pièce finale sera utilisée et comment elle s’interface avec d’autres pièces. Des tolérances trop serrées augmentent les coûts et les délais, essayez donc de déterminer la tolérance dont vous avez besoin plutôt que de spécifier une tolérance générique.
Quelles sont les tolérances dans l’usinage CNC?
La tolérance fait référence à la plage d’une dimension, et un concepteur ou un ingénieur déterminera la tolérance en fonction de la forme, de la fonction et de l’ajustement de la pièce. La plupart des pièces auront une limite dimensionnelle maximale et minimale. Les tolérances CNC standard sont déterminées par le type de processus CNC appliqué, par exemple, la tolérance CNC en tournage CNC peut être contrôlée plus étroitement que celle de l’usinage CNC.
Il existe de nombreux types de tolérances, telles que la position, la planéité, le parallélisme, les tolérances de filetage, etc. Nous vous recommandons de vous familiariser avec GD & T (Geometric Dimensioning and Tolerancing) qui est une méthodologie et un langage pour communiquer les tolérances d’ingénierie.
Vous pouvez trouver plus d’informations sur les types de métaux utilisés dans l’usinage CNC en lisant ce guide, En choisissant le bon métal pour l’usinage CNC.
Formats de fichiers CAO
Les formats de fichiers CAO sont un autre facteur à prendre en compte par les ingénieurs de conception lors de la conception d’une pièce pour CNC. Divers logiciels et formats de fichiers peuvent ne pas être compatibles avec l’usinage CNC, et il est important de considérer le type de logiciel de CAO que vous utilisez également.
Vous pouvez lire notre guide détaillé sur les formats de fichiers CAO pour l’usinage CNC ici.
Meilleur logiciel de CAO pour les ingénieurs
Pour créer des fichiers CAO à saisir dans une machine CNC, un progiciel de CAO est nécessaire. Le logiciel de CAO que vous choisissez dépendra du coût, de la facilité d’utilisation et de la compatibilité des fichiers du logiciel. Les cinq progiciels de CAO les plus performants de l’industrie sont:
- SolidWorks
- Autodesk Inventor
- Creo
- Siemens NX
- Catia
Vous pouvez en savoir plus sur les logiciels de CAO dans notre guide détaillé des logiciels de CAO pour l’usinage CNC.
Types de machines CNC
L’usinage CNC est parfois utilisé comme un terme englobant pour décrire les différents types de technologies d’usinage soustractif contrôlées par ordinateur telles que:
- Fraisage CNC
- Fraisage CNC 5 Axes
- Tournage CNC
- Routage CNC
- Usinage par Décharge électrique (EDM)
Vous pouvez trouver notre guide détaillé sur les types de machines CNC ici.
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