Qu'est-ce que l'Usinage CNC ?
L'usinage CNC (Computer Numerical Control) est un procédé de fabrication soustractif. Contrairement à l'impression 3D qui ajoute de la matière, l'usinage commence avec un bloc solide de matériau (brut) et utilise des outils coupants pilotés par ordinateur pour enlever la matière jusqu'à obtenir la forme finale.
C'est la méthode de référence pour obtenir des pièces métalliques ou plastiques de haute précision, robustes et avec des tolérances serrées.
Les Deux Procédés Principaux
En usinage CNC, on distingue principalement deux grandes familles d'opérations : le fraisage et le tournage.
Ici, la pièce est fixe et c'est l'outil coupant (fraise) qui tourne à grande vitesse et se déplace pour enlever la matière.
C'est la méthode la plus courante pour les pièces prismatiques, les boîtiers, les supports et les formes complexes non cylindriques.
Blocs carrés/rectangulaires
Formes complexes
Inversement, ici la pièce tourne à grande vitesse tandis que l'outil coupant est fixe et vient "lécher" la surface.
Idéal pour tout ce qui est cylindrique : axes, vis, pistons, bagues, raccords. C'est souvent plus rapide et moins cher que le fraisage pour ces formes.
Pièces cylindriques
Axes & Vis
Comprendre les Axes : 3 Axes vs 5 Axes
La complexité des pièces que l'on peut produire dépend du nombre d'axes de liberté de la machine.
Le Fraisage 3 Axes
La machine déplace l'outil sur les axes X (gauche-droite), Y (avant-arrière) et Z (haut-bas). C'est la configuration standard.
- Idéal pour : Pièces simples, perçages verticaux, surfaçage.
- Limitation : Ne peut pas usiner les contre-dépouilles (zones cachées). Si une pièce a des détails sur plusieurs faces, il faut la retourner manuellement (coût supplémentaire et risque de dispersions géométriques, c'est à dire que l'on ne sera jamais dans la même position exactement que pour l'opération précédente).
Le Fraisage 5 Axes
En plus de X, Y, Z, la machine peut incliner l'outil ou le plateau selon deux axes de rotation supplémentaires (A et B).
- Idéal pour : Formes organiques complexes (hélices, implants médicaux), ou pour usiner 5 faces d'une pièce en une seule opération sans intervention humaine.
- Coût : Plus élevé, car les machines sont chères et la programmation complexe.
Le conseil Fargar
Essayez toujours de concevoir votre pièce pour du 3 axes si possible. C'est la solution la plus économique et la plus largement disponible chez nos fabricants locaux.
Pourquoi choisir la CNC (et quand l'éviter)
| Aspect |
Avantages CNC |
Inconvénients CNC |
| Précision |
Extrême (±0.01 mm). Standard industriel. |
- |
| Matériaux |
Quasi infini : Métaux, plastiques, bois, composites. |
- |
| Résistance |
Isotrope (solide dans tous les sens), contrairement à l'impression 3D. |
- |
| Géométrie |
Bonne flexibilité. |
Impossible ou très compliqué de faire des formes creuses internes ou des canaux courbes complexes. |
| Coût |
Compétitif pour séries moyennes (10-1000 pièces). |
Cher pour pièce unique (frais de réglage) ou très complexe. |
| Déchets |
Les copeaux sont recyclables. |
Gaspillage de matière important (procédé soustractif). |
Conseils de Conception (Design for Manufacturing)
Pour réduire drastiquement vos coûts d'usinage, suivez ces règles d'or lors de la conception de vos pièces :
Une fraise est ronde. Elle ne peut pas faire un angle intérieur parfaitement carré. Ajoutez toujours un rayon (congé) dans les angles internes. Plus le rayon est grand, plus l'usinage est rapide et moins cher. Des chanfreins peuvent être encore moins chers et plus simples à faire.
Évitez les poches profondes et étroites. Les outils longs vibrent et risquent de casser. Essayez de ne pas dépasser un ratio profondeur/diamètre de 3:1.
Les parois trop fines (< 0.8mm en métal, < 1.5mm en plastique) vibrent sous l'effort de coupe, ce qui donne un mauvais état de surface et nuit à la précision.
Préférez le texte gravé (creusé) au texte en relief. Pour faire du relief, la machine doit enlever toute la matière autour des lettres, ce qui est très long et coûteux.
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