Machine-outil à commande numérique

Une machine-outil à commande numérique est une machine-outil pourvue d'une commande numérique.



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Machine-outil - Électromécanique - Usinage - Automatisme - Automatique - Robotique - Système embarqué

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Une machine-outil à commande numérique (MOCN) est une machine-outil pourvue d'une commande numérique.

Définition

Dans le domaine de la fabrication mécanique, la commande numérique sert à désigner la totalité des matériels et logiciels ayant pour fonction de donner les instructions de mouvements à l'ensemble des organes d'une machine-outil :

Généralités

Par extension, on nomme «commande numérique» l'armoire de commande recevant le programme d'usinage sous forme d'un ruban perforé, d'une bande magnétique, ou de données issues d'un ordinateur. On sert à désigner quelquefois ainsi la machine complète équipée d'un tel système. 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 système automatisé d'une façon figée.

Les machines-outils spécialisées (aléseuses-perceuses, fraiseuses) à commande numérique ont évolué en centres d'usinage à commande numérique permettant d'usiner des formes complexes sans démontage de la pièce. Ces centres d'usinage sont le plus souvent 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 selon la définition numérique de la pièce.

Le fichier de définition numérique (qu'on nomme aussi "DFN", définition numérique, numérisation ou même tout simplement "num") est un fichier informatique généré par CAO, qui remplace de plus en plus le plan sur la respectant les traditions planche à dessin.

CATIA est aujourd'hui l'un des logiciels les plus utilisés pour établir les DFN dans le domaine de l'automobile de l'aéronautique.

Sur ces définitions doivent ensuite être calculés des parcours d'outil au moyen de logiciels de FAO. Ces parcours seront ensuite traduits dans un langage compréhensible par la «commande numérique».

Origines de la commande numérique

C'est en 1942 aux États-Unis que la C. N. a commencé à être exploitée, pour permettre l'usinage de pompes à injection pour moteurs d'avions. Il s'agissait en fait de cames, dont le profil complexe était irréalisable au moyen d'une machine respectant les traditions.

Exemples de machines-outils à commande numérique

Centre d'usinage à broche verticale et deux plateaux tournants (5 axes) de Deckel

Constructeur européen leader dans la conception d'équipements à commande numérique, le groupe MECANUMERIC offre une gamme complète de machines pour la découpe, la gravure, le thermoformage et le polissage. Les technologies développées sont aussi diverses que : Fraisage UGV (machines 3 axes, machines 4 axes et machines 5 axes continus) - Gravure par fraisage - Découpe et gravure par laser CO2 ou YAG - Découpe et semi-découpe au couteau à contrôle tangentiel - Découpe au jet d'eau abrasif haute pression - Thermoformage de plastiques et de composites et étuves associées - Polissage.

La structure d'une machine à commande numérique

Les programmes d'usinage sont réalisés à partir d'une origine nommée Origine Programme (OP) située par le programmeur. Le programme commande les déplacements relatifs entre le brut et les outils dans l'objectif de réaliser l'usinage de la pièce finale. Ces déplacements sont réalisés dans un repère orthonormé normalisé (O; \vec x, \vec y, \vec z) basé sur la structure de la machine.

L'axe \vec z de ce repère est un axe confondu avec celui de la broche de la machine. Le sens positif de de cet axe est donné par le sens d'éloignement de l'outil comparé à la pièce. La détermination de l'axe \vec x entre les 2 axes restants se fait en identifiant celui qui permet le plus grand déplacement. Le sens positif de \vec x est déterminé par le sens logique d'éloignement de l'outil comparé à la pièce.

L'axe \vec y est déterminé à partir de \vec x et \vec z grâce à la règle du trièdre direct.


Voir aussi

Bibliographie

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