Qu'est-ce que le CNC?

Le contrôle numérique (CNC) (également le contrôle numérique par ordinateur (CNC)) est le contrôle automatisé des outils d'usinage (forets, outils d'alésage, tours) et des imprimantes 3D au moyen d'un ordinateur. Une machine CNC traite un morceau de matériau (métal, plastique, bois, céramique ou composite) pour répondre aux spécifications en suivant une instruction programmée codée et sans opérateur manuel.

Une machine CNC est un outil manoeuvrable motorisé et souvent une plate-forme manoeuvrable motorisée, qui sont toutes deux contrôlées par un noyau informatique, selon des instructions d'entrée spécifiques. Les instructions sont livrées à une machine CNC sous la forme de fichiers de conception graphique assistée par ordinateur (CAD), qui sont transformés en un programme séquentiel d'instructions de contrôle de la machine telles que le code G, puis exécutées. Dans le cas des imprimantes 3D, la pièce à imprimer est "tranchée", avant la génération des instructions (ou du programme).

La CNC est une machine avancée et représente une amélioration considérable par rapport à un usinage de type non informatique qui nécessite un contrôle manuel, par des volants ou des leviers, ou un contrôle mécanique par des guides de motifs fabriqués (cames). Dans les systèmes CNC modernes, la conception d'une pièce mécanique et son programme de fabrication sont hautement automatisés. Les dimensions mécaniques de la pièce sont définies à l'aide d'un logiciel de CAO, puis traduites en directives de fabrication par un logiciel de fabrication assistée par ordinateur (FAO). Les directives résultantes sont transformées (par le logiciel "post-processeur") en commandes spécifiques nécessaires à une machine particulière pour produire le composant, puis sont chargées dans la machine CNC.

Étant donné qu'un composant particulier peut nécessiter l'utilisation d'un certain nombre d'outils différents - forets, scies, etc. - les machines modernes combinent souvent plusieurs outils en une seule "cellule". Dans d'autres installations, un certain nombre de machines différentes sont utilisées avec un contrôleur externe et des opérateurs humains ou robotiques qui déplacent le composant d'une machine à l'autre. Dans les deux cas, la série d'étapes nécessaires pour produire n'importe quelle pièce est hautement automatisée et produit une pièce qui correspond étroitement à la CAO d'origine.

Le mouvement contrôle plusieurs axes, normalement au moins deux (X et Y), [1] et une broche d'outil qui se déplace dans le Z (profondeur). La position de l'outil est entraînée par des moteurs pas à pas à entraînement direct ou des servomoteurs afin de fournir des mouvements très précis, ou dans des conceptions plus anciennes, des moteurs via une série d'engrenages abaissés. Le contrôle en boucle ouverte fonctionne tant que les forces sont maintenues suffisamment petites et que les vitesses ne sont pas trop élevées. Sur les machines de travail des métaux commerciales, les commandes en boucle fermée sont standard et nécessaires afin de fournir la précision, la vitesse et la répétabilité exigées.

À mesure que le matériel du contrôleur évoluait, les usines elles-mêmes ont également évolué. Un changement a consisté à enfermer l'ensemble du mécanisme dans une grande boîte par mesure de sécurité, souvent avec des verrouillages de sécurité supplémentaires pour garantir que l'opérateur est suffisamment éloigné de la pièce de travail pour un fonctionnement en toute sécurité. La plupart des nouveaux systèmes CNC construits aujourd'hui sont contrôlés à 100% par voie électronique.

Les systèmes de type CNC sont utilisés pour tout processus pouvant être décrit comme des mouvements et des opérations. Il s'agit notamment de la découpe laser, du soudage, du soudage par friction-malaxage, du soudage par ultrasons, de la découpe au chalumeau et au plasma, du pliage, de la filature, de la perforation, de l'épinglage, du collage, de la découpe de tissu, de la couture, du placement de ruban et de fibres, du routage, du prélèvement et du placement et du sciage.