L’usinage de précision dans le tube
L’usinage de précision est présent dans un grand nombre d’objets, grands et petits, que nous utilisons au quotidien. Toutes les pièces présentant une certaine complexité reposent sur des compétences en usinage de précision, allant de celles fabriquées avec des alliages d’aluminium pour la fabrication d’avions aux instruments médicaux de toutes sortes ou aux pièces d’une […]
Última modificación: 28 octobre 2023
L’usinage de précision est présent dans un grand nombre d’objets, grands et petits, que nous utilisons au quotidien. Toutes les pièces présentant une certaine complexité reposent sur des compétences en usinage de précision, allant de celles fabriquées avec des alliages d’aluminium pour la fabrication d’avions aux instruments médicaux de toutes sortes ou aux pièces d’une voiture. Ce processus se retrouve dans toutes les technologies et industries actuelles.
Il s’agit d’un processus de formation des pièces au moyen de l’enlèvement de matériau, ce qui peut être l’élimination des copeaux ou l’abrasion. Les pièces sont fabriquées à partir de produits semi-finis ou de produits qu’ont déjà été transformées par d’autres procédés tels que le moulage ou le forgeage. Dans un autre article, nous avons parlé de l’histoire de l’usinage..
Conception et production de pièces à usiner
Bien que, dans de nombreuses entreprises, ils utilisent encore des esquisses dessinées à la main lors des phases préliminaires de la conception des pièces, l’usinage de précision de qualité nécessite le respect de designs spécifiques, la plupart réalisés par ordinateur, avec des programmes de CAO (conception assistée par ordinateur) ou FAO (fabrication assistée par ordinateur), telle que AutoCAD ou TurboCAD. Ces logiciels permettent de concevoir des diagrammes complexes en trois dimensions ou des schémas nécessaires pour fabriquer un objet par pièces, un outil ou une machine produisant des pièces. Pour un usinage de précision, il est très important de respecter les détails dans ces plans, sinon l’intégrité de la pièce serait compromise.
L’usinage de précision est utilisé dans des pièces de matériaux tels que l’acier, le bronze, le graphite, le verre et le plastique, et en fonction de la nature de ces matériaux et de la taille du projet, plusieurs outils, tels que des tours, fraiseuses, scies, perceuses ou meuleuses seront utilisés pour le processus. De plus, la robotique à grande vitesse est de plus en plus utilisée, par exemple dans l’industrie aérospatiale.
La production d’une série ou d’une quantité spécifique d’une pièce mécanisée peut aller de quelques milliers à plusieurs milliers. L’usinage de précision utilise souvent la programmation d’appareils par commande numérique à décimale (CNC), ce qui permet de suivre les dimensions exactes à travers de la série, ainsi que les machines-outils dirigées par logiciel, ou des combinaisons des deux.
L’usinage de précision suit généralement les conceptions réalisées par ordinateur, avec des programmes de CAO ou de FAO, et la génération des pièces peut être dirigée par des personnes ou, de plus en plus, au moyen de la robotique à grande vitesse.
L’usinage de précision CNC
L’usinage de précision des pièces avec le système CNC utilise un système de coordonnées qui spécifient le mouvement que doit effectuer la machine-outil (la plupart d’entre eux, X / Z pour les déplacements longitudinaux et transversaux, bien que dans les machines telles que les fraiseuses, elles doivent également être dirigées également les déplacements verticaux, l’axe Y, et il peut même y avoir plus d’axes encore).
Bien que en otro post nous aborderons plus en détail l’usinage CNC dans un autre article, nous pouvons résumer brièvement certaines des machines d’usinage de précision à commande numérique les plus courantes. Ce sont des fraiseuses, des tours, des machines de découpe au plasma, des machines de soudage, des machines de soudage à ultrasons, des découpeuses à la flamme, des cintreuses, des poinçonneuses, des découpeuses au laser, des scieuses, etc.
Les principaux avantages de l’usinage CNC sont les suivants:
- Augmentation de la production
- Opérations de formation plus complexes
- Diminution des coûts de production
Industrie automobile: l’usinage de précision concerne notamment les freins, les essieux et les pistons, entre d’autres, qui requièrent des normes de qualité élevées garantissant la longévité et la fiabilité des pièces après de nombreux cycles d’utilisation.
Industrie aérospatiale: c’est l’une des industries qui exige plus de longévité et de fiabilité dans ses pièces, où les variations sont inacceptables. C’est pourquoi un usinage de précision capable de traiter de grandes pièces courantes dans les aéronefs et d’autres infrastructures est essentiel.
Industrie médicale: ce type d’industrie nécessite un usinage capable de travailler avec les plus petites unités de mesure, il doit être donc très précis. Dans les petites pièces destinées à des objets tels que de petits implants chirurgicaux ou des instruments médicaux tels que des petites canules ou même des caméras, des équipements CNC de pointe sont requis, dont la marge d’erreur soit presque inexistante. L’usinage peut également être trouvé dans d’autres matériaux tels que des tables d’opération, ou des machines IRM pour les résonances, par exemple, parmi beaucoup d’autres.
Industrie de l’armement: les progrès en matière d’armement sont étroitement liés à la précision avec laquelle sont fabriquées des armes légères et lourdes, qui nécessitent toutes des processus d’usinage dans leurs pièces. Un fusil d’assaut nécessite un usinage de précision de ses engrenages, par exemple. Bien que les entreprises d’usinage de précision de ce type de secteur suivent des procédures secrètes, il est facile d’imaginer le degré de complexité de leurs équipements pour fournir à l’armement la perfection qu’il possède aujourd’hui.
Pétrole, gaz: de nombreuses pièces de l’industrie gazière et pétrolière nécessitent, en raison de leur complexité, de passer par des processus d’usinage tels que les pistons, les vannes et les joints. Ces industries ont besoin d’une grande fiabilité en raison de l’impact environnemental des substances qu’elles manipulent et de la taille de leurs infrastructures, telles que les puits de pétrole ou les plates-formes offshore, pouvant contenir jusqu’à cinq centimètres d’épaisseur et peser plusieurs tonnes.
Les industries dans lesquelles l’usinage de précision est habituellement utilisé sont celles dans lesquelles la taille et le poids des pièces, ainsi que leur fonction, nécessitent une très faible marge d’erreur.
Usinage de précision de tube
On trouve généralement dans toutes les industries mentionnées l’usinage de précision de tube, qui consiste à façonner des tubes normalement par enlèvement de copeaux (sciage, découpage au laser, etc.), à partir de tubes semi-finis, en pièces plus grandes.
Dans l’usinage de précision de tube, on utilise des conceptions, souvent en trois dimensions, réalisées principalement avec des programmes CAM, qui permettent d’établir la forme, l’épaisseur, le diamètre et la longueur du tube, ainsi que d’autres variables liées au matériau, etc. Il existe différents logiciels qui permettent de concevoir les pièces de tube et de les envoyer directement à la machine en un seul clic. Ce type de logiciels fournissent une vision réelle du design du profil lors de la coupe avec la machine. Les propres fabricants des machines-outils fournissent généralement leurs logiciels pour pouvoir réaliser les conceptions et les envoyer aux machines.
Choix de la machine-outil
La base dans le choix du type d’usinage et de la machine-outil spécifique dépend de la fonction de la pièce (le travail à effectuer) et du volume à produire. Dans le cas de l’usinage de précision de tube ou de tôles, les machines-outils les plus courantes sont celles de découpage au laser et celles de découpage de disque, ainsi que les machines de flow-drilling, mais des tours, des fraiseuses, etc. peuvent être également utilisées pour le décolletage. Le laser a le grand avantage de permettre une plus grande productivité et une plus grande précision. Par cette raison c’est la machine-outil d’usinage de précision par excellence.
