cours production par machine-outil à commande numérique pdf
cours genie mecanique
Les machines à commande numérique (MOCN) sont des machines partiellement ou totalement automatisées.
Les ordres de mouvement des différents organes sont donnés par programmation.
Par extension, on appelle « commande numérique » l'armoire de commande recevant le programme d'usinage sous forme d'un ruban perforé (systèmes des années 1950 à 1980), d'une bande magnétique (systèmes des années 1970 à 1985), 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.
production a commande numerique.Les machines-outils spécialisées (aléseuses-perceuses, fraiseuses) à commande numérique ont évolué en centres d'usinage ou production à commande numérique permettant d'usiner des formes complexes sans démontage de la pièce mecanique . 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 (Conception assistée par ordinateur), qui remplace de plus en plus le plan sur la traditionnelle planche à dessin.
CATIA est actuellement l'un des logiciels de CAO, 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 (Fabrication assistée par ordinateur). Ces parcours sont alors traduits par un logiciel dit « post-processeur » (généralement adossé au logiciel de FAO) dans un langage compréhensible par la « commande numérique » et appelé : langage de programmation. On parle de programmation de commande numérique. En usinage, ce langage de programmation obéit, pour une part, à la norme ISO 6983 (RS274D, 1980). Il existe cependant d'autres standardisations plus récentes (par exemple STEP-NC).
La structure d'une machine à commande numérique
Les programmes d'usinage sont réalisés à partir d'une origine appelée « origine programme » (OP) positionnée par le programmeur. Le programme commande les déplacements relatifs entre le brut et les outils dans le but de réaliser l'usinage de la pièce finale. Ces déplacements sont réalisés dans un repère orthonormé normalisé basé sur la structure de la machine a commande numérique.
L'axe de ce repère est un axe confondu avec celui de la broche de la machine — axe de rotation de la fraise en fraisage, axe de rotation de la pièce en tournage. Le sens positif de cet axe est donné par le sens d'éloignement de l'outil par rapport à la pièce. La détermination de l'axe entre les 2 axes restants se fait en identifiant celui qui permet le plus grand déplacement. Le sens positif de est déterminé par le sens logique d'éloignement de l'outil par rapport à la pièce.
Méthodes d'usinage spécifiques aux machines à commande numérique
Certains procédés d'usinage sont rendus possibles sur les MOCN du fait des caractéristiques mécaniques de leurs axes ou de la possibilité de faire varier en continu les vitesses des axes ou de rotation des broches.
Fraisage a commande numérique
Là où, en fraisage conventionnel, on travaille « en opposition » (en raison du jeu dans la vis d'entraînement, un travail « en avalant » provoquerait des chocs pouvant nuire à la précision de l'usinage voire détériorer la machine), les machines à commande numérique possèdent des vis avec noix pourvues de billes précontraintes, donc exemptes de jeu, ce qui permet le travail « en avalant », qui soulage l’effort de coupe.
L'usage de moteurs linéaires sur certaines machines a même supprimé l'usage des vis (noix bronze ou butée à billes ou à rouleaux).
Tournage a commande numérique
En tournage mecanique traditional, la vitesse de rotation choisie en fonction de la matière et du diamètre reste constante pendant l'opération. Sur les tours à commande numérique une fonction de programmation (appelée G96 sous langage FANUC) permet d'avoir une vitesse de rotation évolutive (recalculée dynamiquement par rapport au diamètre usiné).
Cette fonctionnalité s'appelle la vitesse de coupe constante, ou vitesse circonférentielle. Elle permet d'avoir des états de surface bien supérieurs à l'usinage traditionnel.
Usinage par étincelage ou électroérosion
L'électroérosion, appelée aussi EDM (sigle formé sur les initiales de l'anglais electrical discharge machining), est un procédé d'usinage qui consiste à enlever de la matière dans une pièce en utilisant des décharges électriques. Le principe est d'envoyer des charges électriques de manière rapide et répétitive entre deux électrodes. L'une des électrodes est sur l'outil d'usinage, l'autre sur la pièce usinée. Cette action permet d'enlever petit à petit et sans contact avec la pièce usinée des couches de matières.
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chapitre-1-machines-outils-commande-numerique
chapitre-2-morphologie-machines-outil-commande-numerique
chapitre-3-programmation-machines-outils-commande-numerique