L'usinage CNC est un terme couramment utilisé dans les applications industrielles et de fabrication. Mais qu'est-ce que la CNC exactement ? Et qu'est-ce qu'une machine CNC ?

CNC 101 : Le terme CNC signifie « commande numérique par ordinateur ». L'usinage CNC est défini comme un procédé de fabrication soustractif qui utilise généralement des commandes informatisées et des machines-outils pour retirer des couches de matière d'une pièce brute (ébauche ou pièce à usiner) et produire une pièce sur mesure. Ce procédé convient à une large gamme de matériaux, notamment les métaux, les plastiques, le bois, le verre, la mousse et les composites, et trouve des applications dans divers secteurs, tels que l'usinage CNC de grande taille, l'usinage de pièces et de prototypes pour les télécommunications, et l'usinage CNC de pièces aérospatiales, qui nécessitent des tolérances plus strictes que dans d'autres secteurs. Il existe une différence entre la définition de l'usinage CNC et celle de la machine CNC : l'une est un processus et l'autre une machine. Une machine CNC (parfois appelée à tort machine C et C) est une machine programmable capable d'exécuter de manière autonome les opérations d'usinage CNC.

L'usinage CNC, en tant que procédé de fabrication et service, est disponible dans le monde entier. Vous trouverez facilement des services d'usinage CNC en Europe, ainsi qu'en Asie, en Amérique du Nord et ailleurs dans le monde.

Les procédés de fabrication soustractive, tels que l'usinage CNC, sont souvent présentés en contraste avec les procédés de fabrication additive, tels que l'impression 3D, ou les procédés de fabrication formative, tels que le moulage par injection liquide. Alors que les procédés soustractifs retirent des couches de matière de la pièce pour produire des formes et des designs personnalisés, les procédés additifs assemblent des couches de matière pour obtenir la forme souhaitée, tandis que les procédés formatifs déforment et déplacent la matière brute pour obtenir la forme souhaitée. L'automatisation de l'usinage CNC permet la production de pièces simples et de haute précision, tout en garantissant une rentabilité élevée pour les productions uniques et de moyennes séries. Cependant, si l'usinage CNC présente certains avantages par rapport aux autres procédés de fabrication, le degré de complexité et de minutie atteignable pour la conception des pièces et la rentabilité de la production de pièces complexes sont limités.

Bien que chaque procédé de fabrication présente des avantages et des inconvénients, cet article se concentre sur l'usinage CNC, en décrivant ses principes de base ainsi que les différents composants et outillages de la machine. Il explore également diverses opérations d'usinage CNC mécaniques et présente des alternatives.

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Issu de l'usinage à commande numérique (CN) utilisant des cartes perforées, l'usinage CNC est un procédé de fabrication qui utilise des commandes informatisées pour piloter et manipuler les machines et les outils de coupe afin de façonner des matériaux de base (métal, plastique, bois, mousse, composite, etc.) en pièces et modèles sur mesure. Bien que l'usinage CNC offre diverses capacités et opérations, ses principes fondamentaux restent globalement les mêmes. Le processus d'usinage CNC de base comprend les étapes suivantes :

Le processus d'usinage CNC commence par la création d'une conception CAO de pièce vectorielle 2D ou solide 3D, réalisée en interne ou par un prestataire de services de conception CAO/FAO. Les logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) permettent aux concepteurs et aux fabricants de produire un modèle ou un rendu de leurs pièces et produits, ainsi que les spécifications techniques nécessaires à leur fabrication, telles que les dimensions et la géométrie.

La conception de pièces usinées CNC est limitée par les capacités (ou les incapacités) de la machine et de l'outillage. Par exemple, la plupart des outillages CNC étant cylindriques, les géométries de pièces possibles sont limitées, car l'outillage crée des angles courbes. De plus, les propriétés du matériau usiné, la conception de l'outillage et les capacités de serrage de la machine limitent encore davantage les possibilités de conception, notamment en ce qui concerne l'épaisseur minimale et la taille maximale des pièces, ainsi que l'inclusion et la complexité des cavités et des caractéristiques internes.

Une fois la conception CAO terminée, le concepteur l'exporte vers un format de fichier compatible CNC, tel que STEP ou IGES.