La base de la mécanique moderne: la CNC CQFD!

Il y a quelques semaines nous nous plongions dans la fabuleuse histoire de la machine-outils et bien aujourd’hui nous allons parler de la plus grande avancée de cette histoire: la CNC.

Commençons par une définition: La commande numérique désigne l’ensemble des matériels et logiciels ayant pour fonction de donner les instructions de mouvements à tous les organes d’une machine-outil.
On retrouve donc la CNC sur toutes les machines-outil, tours, perceuses, aléseuses, fraiseuses et bien sûr dans les centres d’usinage.
Du fonctionnement d’une CNC.

Schématiquement le logiciel est programmé pour donner des instructions à la machine et aux outils ( démarrage, changement d’outil, mouvements…), ces instructions sont interprétées par un encodeur, qui actionne des servomoteurs reliés aux outils et accessoires.

 

Une CNC rudimentaire!

 

De la programmation d’une CNC.

C’est là la partie la plus complexe de la CNC, en effet le langages de programmation déjà complexe n’est pas homogène selon les marques et il existe des « dialectes » de programmation.
Au début de l’essor de la CNC une norme internationale ISO 6983 a été rédigé mais elle n’a jamais été respectée par les fabricants. Aujourd’hui le G-code Fanuc sert de référence car il est le plus répandu mais il n’est pas une norme.
Quelques indications de langages qui permettent de comprendre les caractéristiques d’une machine CNC:
Les « préfixes » X,Y,Z indiques les déplacements sur ces 3 axes.
(Pour rappel l’axe Z est l’axe de la broche de la machine, le sens positif est celui d’éloignement de l’outil. L’axe X est l’axe qui permet le plus grand éloignement de l’outil et l’Y le 3 ème axe d’un repère orthonormé.)
A définie la rotation autour de l’axe X, B autour de Y et le fameux axe C la rotation de l’outil autour de l’axe Z.
La commande M définie les actions annexes: démarrage, départ/arrêt de la lubrification, changements d’outil etc…
Les commandes F et S définissent respectivement la vitesse de déplacement et de rotation.

Un programme de CNC a donc l’aspect d’une suite d’instructions décrites plus haut. Il faut être prudent car une erreur dans le langage de la machine ou d’instruction peut endommager voir détruire la machine. Heureusement aujourd’hui de plus en plus de programmes offrent une simulation des déplacements qui permet d’éviter les accidents.

La CNC permet d’obtenir une précision qu’une machine manuelle ne permet pas et de coordonner plusieurs outils ce qu’un opérateur ne peut réaliser. La première CNC a d’ailleurs été inventée en 1942 pour usiner l’arbre à came d’un moteur d’avion qui était impossible à réaliser sans l’aide d’une machine. Les centres d’usinages qui peuvent gérer jusqu’à 5 axes et changé automatiquement permettent un gain de temps et donc un gain d’argent important.

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