Le système CNC est l'un des développements les plus importants de l'ingénierie industrielle. À un niveau élevé, un système CNC est responsable de la gestion du mouvement et de la vitesse des machines-outils utilisées dans les processus quotidiens. Ils viennent dans une variété de types avec différentes fonctions, chacun avec son propre ensemble de cas d'utilisation.
Avant de vous lancer dans l'achat d'un système CNC pour votre entreprise, il est important de connaître les différents types et ce qui les distingue. Lisez la suite pour tout savoir sur les systèmes CNC.
Structure d'une machine CNC
CNC est l'acronyme de Computer Numerical Control. Quels que soient leurs types et leur utilisation, les machines CNC ont généralement une structure standardisée similaire. Voici les composants standard d'une machine CNC que vous devez connaître.
1. Les périphériques d'entrée sont utilisés pour saisir les opérations effectuées par la machine CNC. Le plus souvent, les entreprises utilisent trois périphériques d'entrée différents : un lecteur de bande perforée, un lecteur de bande magnétique et un ordinateur via une communication RS-232-C. Ceci est sujet à variation en fonction des besoins spécifiques de chaque entreprise.
2. L'unité de commande de la machine ou le MCY est appelé le "cœur" de la machine - une étiquette très appropriée pour son objectif. En effet, le MCY est responsable de toutes les activités de contrôle démontrées par la machine. Généralement, le MCY fournit les fonctions suivantes :
- Lire les informations codées qui sont alimentées par l'entrée.
- Décodez les informations codées.
- Mettre en œuvre des techniques complexes, telles que la technique d'interpolation utilisée pour générer des commandes de mouvement d'axe.
- Recevez des signaux de rétroaction pour la position et la vitesse de chaque axe d'entraînement.
- Mettez en œuvre des fonctions de contrôle auxiliaires, y compris le liquide de refroidissement, l'activation et la désactivation de la broche, le changement d'outil, etc.
3. Les machines-outils sont un élément essentiel des boîtes à outils pour CNC. Ces machines-outils sont contrôlées sur les axes X et Y, tandis que la broche est contrôlée sur l'axe Z.
4. Le système d'entraînement comprend des circuits amplificateurs, des moteurs d'entraînement et des vis à billes.
5. Les systèmes de rétroaction agissent comme des transducteurs ou des capteurs utilisés pour effectuer des mesures précises. Ces capteurs comprennent à la fois des mouvements basés sur la position et basés sur la vitesse, et sont dédiés à la surveillance continue de la position et de la vitesse des outils de coupe.
6. L'unité d'affichage affiche toutes les données et commandes requises qui sont introduites dans le système de contrôle.
Différents types de systèmes CNC
Une grande partie de la recherche et du développement a été consacrée aux systèmes CNC depuis leur invention dans les années 1950. Cela a conduit à son utilisation généralisée dans un large éventail d'industries ainsi qu'au développement de nombreux types différents. Les types de machines CNC varient soit dans les fonctions générales, soit dans la direction du travail.
De nos jours, les ingénieurs industriels peuvent choisir parmi une grande variété de systèmes CNC. Voici quelques-uns des plus populaires sur le marché aujourd'hui.
1. Systèmes CNC de type mouvement
Les systèmes CNC de type mouvement sont classés en deux types principaux :
- Systèmes de contrôle de contournage
Les machines-outils travaillent dans un parcours continu où elles se concentrent sur la découpe du matériau qui leur est présenté en suivant son contour. Les machines courantes qui utilisent des systèmes de contournage comprennent les machines de fraisage, de tour et de routage CNC.
Les machines de contournage fonctionnent grâce au mouvement simulé de l'outil et des positions de travail. Les positions de la machine et du produit sont contrôlées par le système de contrôle.
- Systèmes de contrôle point à point
Avec les systèmes de contrôle point à point, la pièce à usiner et l'outil sont maintenus dans une position fixe pendant que l'outil effectue son travail requis. Les machines qui fonctionnent généralement via des mécanismes point à point comprennent les perceuses, les taraudeuses, les aléseuses, etc.
En ne déplaçant pas les pièces inutilement pendant le processus de travail, ces machines garantissent une exécution sûre et correcte du travail et minimisent considérablement la marge d'erreur.
2. Systèmes CNC de contrôle de boucle
Les systèmes CNC de contrôle de boucle se divisent en deux catégories en fonction du système de bouclage impliqué dans la procédure.
- Systèmes en boucle fermée
Ce type de système CNC fonctionne selon un processus dans lequel la rétroaction est envoyée du système de contrôle à l'entrée programmée, d'où le nom de « système en boucle fermée ». Dans le cas d'un système CNC fonctionnant sous le mécanisme d'asservissement, la rétroaction peut éventuellement être mesurée via des systèmes analogiques ou numériques.
Les systèmes en boucle fermée offrent des niveaux élevés de puissance et de précision grâce à leurs capacités étendues de routage et de surveillance.
- Systèmes en boucle ouverte
Dans un système en boucle ouverte, les instructions sont envoyées au contrôleur via le périphérique d'entrée. Le contrôleur convertit ensuite les instructions en signaux et envoie les signaux aux servoamplificateurs, qui à leur tour alimentent les moteurs.
3. Systèmes CNC de type axe
Cette section décrit les types de systèmes CNC classés en fonction du nombre d'axes. La principale différence entre ces systèmes de contrôle est le nombre d'axes. Cependant, cette différence crée un changement notable dans l'adéquation de la machine CNC à votre entreprise.
En général, le nombre d'axes de votre machine CNC reflète directement vos exigences et vos attentes concernant votre système CNC. Ceci est soumis à de grands degrés de variation avec chaque processus.
- Système de contrôle à deux axes
Les machines ne permettent d'accéder qu'à deux axes. Un bon exemple serait le tour, où le travail est effectué uniquement sur les axes X et Y.
- Système de contrôle à deux axes et demi
Les machines ont trois axes. Cependant, les trois axes ne peuvent pas se déplacer simultanément. Dans un système de contrôle à deux axes et demi, les axes X et Y fonctionnent en premier, et le troisième axe prend effet ensuite.
- Système de contrôle à trois axes
Comme son nom l'indique, les machines fonctionnent avec trois axes : l'axe X, l'axe Y et l'axe Z. Les trois axes travaillent simultanément avec des niveaux élevés d'exactitude et de précision. Cependant, les systèmes de contrôle à trois axes sont limités à des travaux simples et à des applications directes.
- Système de contrôle à quatre axes
En plus des trois axes communs X, Y et Z, un axe de rotation supplémentaire appelé axe B est utilisé dans le processus. Les systèmes de contrôle à quatre axes fonctionnent pour une machine verticale ou horizontale.
- Système de contrôle à cinq axes
Contrairement à ce que leur nom suggère, les systèmes de commande à cinq axes sont des machines à trois axes avec des axes de rotation supplémentaires dans les directions Y et Z. Ces deux axes supplémentaires sont également appelés axes A et B. Grâce à ces axes supplémentaires, les systèmes de contrôle à cinq axes ont amélioré l'accès aux contre-dépouilles et aux poches profondes.
Conclusion
Il n'y a que quelques éléments de base mais très importants à garder à l'esprit lors du choix d'un système CNC. Le choix d'un système CNC approprié pour votre entreprise peut affecter de manière significative votre productivité globale et votre efficacité de travail dans vos opérations quotidiennes. Assurez-vous de passer beaucoup de temps à rechercher différents types de machines et d'appareils CNC avant de décider lequel acheter.
Source à partir de Précision.
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