Qu'est-ce que la CNC ? | Système, principe de fonctionnement, types

Si vous envisagez de travailler dans l'industrie manufacturière, ou si vous êtes novice dans l'industrie manufacturière, il est normal de ne pas connaître le mot CNC, car personne n'organisera systématiquement tous les termes professionnels dans cette industrie.

Par conséquent, la plupart des gens ont désormais des préjugés contre le terme professionnel CNC, pensant que CNC signifie usinage à commande numérique. D’une part, cela est dû au manque de compréhension de la signification de CNC, et d’autre part, au fait de ne pas savoir ce que signifie CNC.

Pour aider tout le monde à comprendre ce qu'est la véritable CNC, cet article prendra les aspects suivants comme point de départ pour donner à chacun une compréhension claire de la CNC.

Qu'est-ce que la CNC ?

Définition et contexte de la CNC

En termes simples, CNC est l'abréviation de « Computer Numerical Control » en anglais, et son origine remonte à la fin des années 40 et au début des années 50. Ce que nous appelons CNC aujourd'hui est une technologie postmoderne, qui est le résultat de la mise à niveau du système technique de CNC après un certain temps.

Au début, la composition du système CNC était très simple, composée de circuits matériels. Vous pouvez le comprendre comme l'émission directe d'instructions d'utilisation avec des fils, sans avoir besoin d'un système de transmission intermédiaire. Il s'agit simplement d'une instruction directe pour faire réagir la machine-outil CNC d'une certaine manière. La CNC de cette période est appelée CNC précoce, également connue sous le nom de NC dure. Au sens traditionnel, il s'agit simplement d'une intégration de ligne, qui ne peut pas être considérée comme un véritable système d'exploitation CNC.

La CNC et l'usinage CNC sont-ils identiques ?

Ce que nous appelons CNC fait désormais référence au produit de l’intégration de la technologie logicielle et des circuits matériels après les années 1970. Il s'agit de l'intégration et de l'innovation de la science et de la technologie. Si nous devons étudier ce que signifie la CNC, selon la compréhension des gens modernes, sa signification changera considérablement parce que beaucoup de gens induiront tout le monde en erreur en leur faisant croire que la CNC est Usinage CNC.

Usinage CNC≠CNC. À mon avis, la CNC n'est qu'un système d'exploitation, et l'usinage CNC consiste à utiliser ce système pour effectuer certaines actions de traitement spécifiques sur des matériaux physiques. L'objet à traiter peut être un matériau métallique ou un matériau plastique. Le choix de ce matériau est déterminé par le client afin de choisir le matériau le plus adapté au traitement des composants en fonction de l'utilisation réelle du composant.

Pour le service d'usinage CNC que nous proposons, nous laisserons les clients fournir leurs propres matériaux de traitement (matériaux fournis par le client) pour que nous puissions effectuer l'usinage CNC, ou choisir les matériaux de fabrication que nous fournissons.

La seule différence entre les deux est que les matériaux fournis par le client seront plus précis, car chaque pays a des normes différentes pour la mise en œuvre des matériaux, et il y aura des différences subtiles dans les matières premières produites, mais d'une manière générale, elles peuvent obtenir l'effet produit attendu.

Grâce à la description ci-dessus, tout le monde doit comprendre que CNC et usinage CNC sont deux concepts. CNC fait davantage référence au système de commande numérique, tandis que l'usinage CNC met l'accent sur la pièce d'usinage spécifique. La qualité des pièces traitées par CNC dépend de la bonne coordination de ce lien. La partie la plus difficile de l’usinage CNC est la coopération entre les équipes d’usinage.

Quelle est la logique du système d'exploitation de la CNC et comment fonctionne-t-il ?

Le système d'exploitation CNC comprend principalement trois aspects : la réception, la traduction et l'exécution des programmes CNC. Grâce à un traitement logique régulier ou à la lecture du programme spécifié par les instructions symboliques, la machine-outil CNC effectue les actions spécifiées et termine le traitement des pièces.

Dans ce processus, le rôle joué par le système CNC est un système informatique multitâche en temps réel, et son principal processus de contenu de travail comprend les parties suivantes :

1. Réception des programmes CNC : le système CNC reçoit d'abord le programme CNC du périphérique d'entrée, qui contient le programme de traitement des pièces, les paramètres de contrôle et les données de compensation. Les données de traitement des pièces sont généralement écrites par des programmeurs CNC expérimentés.

Ces données existent généralement sous la forme de code NC, généré automatiquement ou compilé manuellement par le logiciel de FAO en fonction du modèle de conception de la pièce. Cependant, chaque programmeur CNC est impliqué dans des domaines différents et a appris différents logiciels d'édition, de sorte que le programme d'exécution compilé sera également différent.

Autant que je sache, dans l'industrie CNC actuelle, les programmeurs autour de moi préfèrent utiliser le logiciel Mastercam ou UG pour écrire des itinéraires de traitement de pièces, mais peu importe lequel, l'effet de traitement de pièces CNC souhaité peut finalement être obtenu.

2. Traduire le code NC : Le système CNC « traduit » le code NC reçu en code machine pouvant être reconnu par l'ordinateur. Ce processus convertit les informations lisibles par l'homme en une forme binaire pouvant être reconnue par le matériel CNC, c'est-à-dire le code machine.

Ce code machine est principalement divisé en 2 types (code G et code M) dans le code d'exécution CNC. Dans le prochain article, j'expliquerai ce code en détail.

3. Exécuter le traitement : convertissez le code machine en signaux de commande, tels que des signaux d'impulsion électrique qui contrôlent le mouvement des axes de coordonnées, la rotation des broches et d'autres signaux de commande auxiliaires.

Par exemple, sur une fraiseuse CNC, le signal d'alimentation contrôle les impulsions d'alimentation des axes de coordonnées X, Y et Z, entraîne le servomoteur à se déplacer en conséquence et la rotation du moteur est convertie en translation de la table de travail via le mécanisme de transmission jusqu'à ce que l'opération de traitement de la pièce soit terminée.

Il convient de mentionner que afin de présenter un effet parfait de traitement des pièces CNC, un excellent programmeur CNC est très important. Parce qu'il y a beaucoup de choses à considérer, un programmeur qualifié doit écrire différentes instructions de code logiciel en fonction du système machine existant, tout en s'assurant que la conception du logiciel répond aux deux exigences majeures de gestion et de contrôle.

Logiciel de gestion et logiciel de contrôle

Le logiciel de gestion fait référence à des tâches telles que le traitement des entrées, les E/S, l'affichage et le diagnostic. En termes simples, ce sont les instructions d'utilisation qui sont visibles sur la console CNC, tandis que le logiciel de contrôle fait référence à des tâches telles que le décodage, la compensation d'outil, le traitement de la vitesse, l'interpolation et le contrôle de position.

Dans le processus d'usinage CNC actuel, seul un système CNC étroitement coordonné peut garantir que chaque tâche peut être effectuée en parallèle tout en maintenant la stabilité et les performances en temps réel du système.

Dans un système CNC doté d'un processeur monocœur, si vous souhaitez effectuer plusieurs tâches en même temps, vous devez allouer raisonnablement le temps d'utilisation du processeur. Vous pouvez utiliser une structure en boucle pour organiser les tâches dans un ordre logique et réaliser un traitement parallèle multitâche grâce à la méthode de « partage du temps des ressources ».

Quel est le principe de l’usinage CNC ?

Le principe de l'usinage CNC est de contrôler la machine-outil via des programmes informatiques pour terminer automatiquement le processus d'usinage en fonction du chemin d'usinage et des paramètres d'usinage prédéterminés (cette partie du travail est généralement réalisée par des programmeurs CNC).

Le cœur de l'usinage CNC est de convertir les dessins CAO des pièces usinées en instructions de contrôle numérique que la machine-outil peut comprendre, et de transmettre ces instructions à la machine-outil via le système CNC pour contrôler la machine-outil pour l'usinage automatique.

Le principe de l'usinage CNC comprend principalement les parties suivantes :

1. Conception et programmation : Cette pièce est généralement conçue et programmée par des programmeurs CNC expérimentés selon les dessins CAO commandés par les clients.

Dans ce processus, plus la pièce est complexe, plus le parcours d'outil requis est complexe. Si la trajectoire optimale de l'outil n'est pas bien écrite, l'outil se brisera pendant le traitement du produit, ce qui est très dangereux.

2. Transfert de données : lorsque le programmeur termine la première étape, les données actuelles doivent être transférées au système d'exploitation CNC. C'est une solution. La plupart des transferts de données sont effectués par copie de clés USB.

3. Exécution du traitement : Cette partie du travail est généralement effectuée par des opérateurs CNC.

4. Inspection : Avant que l'outil CNC fraise ou coupe le matériau, il est nécessaire de simplement démarrer le parcours du programme compilé par la programmation CNC, y compris, mais sans s'y limiter, le nettoyage de la machine CNC (car le parcours de l'outil utilisé par le produit précédent est différent, il est nécessaire de vérifier le magasin d'outils pour s'assurer que l'outil usé peut être remplacé à temps).

5. Ajustement : Lorsque la pièce est officiellement usinée CNC, l'outil doit être calibré pour garantir que le produit traité se situe dans la plage de tolérance souhaitée par le client. La tolérance CNC est très importante pour l’industrie CNC. Dans le chapitre suivant, nous expliquerons en détail la tolérance CNC.

En fait, le principe de l'usinage CNC comporte de nombreuses étapes, et tout le travail CNC a pour seul but d'améliorer l'efficacité de la production et l'adaptabilité du centre d'usinage tout en garantissant la précision et la qualité de l'usinage. ‌

Quels sont les types courants de machines-outils CNC ?

Dans l’industrie de l’usinage CNC, le sujet que nous mentionnons le plus souvent est celui des machines-outils CNC. Différentes machines-outils produisent différentes pièces et utilisent différentes technologies d'usinage CNC.

Ces types de machines-outils CNC sont largement utilisés dans divers domaines de fabrication, de la fabrication de pièces de précision au traitement de grandes pièces, en fonction de leurs capacités de traitement spécifiques et de leur gamme d'applications. Voici les types courants de machines-outils CNC :

Fraiseuse CNC : Cette machine est principalement utilisée pour le traitement de pièces CNC telles que des plans, des surfaces courbes, des rainures, etc. Elle se caractérise par des outils multi-bords, ce qui signifie qu'elle est adaptée au traitement des métaux durs et des matériaux de qualité industrielle et est également particulièrement adaptée à la découpe de matériaux plus mous et délicats tels que le plastique, le bois et la mousse.

Les fraiseuses CNC sont idéales pour créer des panneaux, des prototypes en plastique et des moules d'application de moulage par injection. Il convient de noter qu'en fonction des différentes matières premières traitées, les fraiseuses CNC sont divisées en plastique (comme le montre la figure 1 ci-dessous) et en matériel (comme le montre la figure 2 ci-dessous).

Les pièces produites par ces deux différents Fraisage CNC les machines seront différentes. Je ferai une comparaison précise de cette fraiseuse CNC dans un autre blog. Les amis intéressés peuvent cliquer pour le consulter.

‌Tour CNC‌ : également connu sous le nom de Tournage CNC Au centre, il possède un mandrin et une broche. Ces machines ont généralement une configuration à 3 axes et peuvent atteindre des tolérances serrées de ±4 μm, ce qui est très approprié pour le traitement de formes cylindriques complexes. Les tours CNC conviennent aux processus de tournage de haute qualité, notamment le tournage conique, le moletage, le perçage, la découpe et le rainurage.

‌Machine de découpe laser CNC‌ : similaire aux fraiseuses CNC, mais utilise des faisceaux laser pour effectuer des opérations de découpe. Il convient aux niveaux élevés de précision de coupe et à une large gamme de compatibilité avec les matériaux. Il est très approprié pour couper une variété de matériaux, notamment les métaux, les plastiques et le bois dur.

Il convient de noter que les matériaux découpés par les machines de découpe CNC sont mieux contrôlés à environ 6 mm et en dessous de 6 mm afin que la précision des pièces découpées soit garantie.

Les amis qui connaissent la découpe laser savent que la découpe laser génère de la chaleur et que la matière première est plus épaisse. La pièce coupée sera dissoute, ce qui fera que la tolérance réelle du produit ne répondra pas à la norme de tolérance indiquée sur le dessin. Par conséquent, la découpe au laser est généralement utilisée dans la fabrication de tôles, car les pièces en tôle permettent de telles erreurs.

‌Machine de découpe plasma CNC‌ : similaire à la machine de découpe laser, mais utilise une torche à plasma pour effectuer l'opération de découpe, offrant un haut niveau de précision de découpe et une large gamme de compatibilité de matériaux, particulièrement adaptée à la découpe de matériaux conducteurs.

‌Machine d'usinage par décharge électrique CNC (EDM) : utilise les étincelles électriques générées par les outils métalliques pour couper la pièce dans la forme souhaitée, adaptée au traitement de pièces conductrices, avec des effets de coupe de haute précision et de haute qualité.

Habituellement, les pièces CNC impliquées dans l'usinage par électroérosion ont des structures de produit complexes et doivent passer à travers le milieu conducteur en cuivre métallique « cuivre mâle » pour éliminer avec précision la structure de coupe souhaitée.

Dans quels domaines de la vie l'usinage CNC est-il appliqué ?

L'importance de la fabrication CNC

Pour une personne qui vient d'entrer dans l'industrie, si vous ne ressentez pas l'importance de la fabrication CNC, c'est normal et vous n'êtes pas seul. En d’autres termes, de tels sentiments sont réels, ce qui est également l’intention initiale de la rédaction de cet article.

C'est grâce à l'émergence de la fabrication CNC que notre vie ordinaire sera plus remplie de technologie. La technologie progresse et le principe du progrès technologique est qu'un grand nombre de prototypes sont nécessaires pour la vérification, et l'émergence de la fabrication CNC répond tout simplement à cette demande.

1. Industrie automobile

Par exemple, vous devez comprendre qu'avant qu'une voiture ne soit officiellement produite, il faut du temps pour vérifier si les données du produit automobile conçues par le concepteur sont exactes. Une série de tests doit être effectuée et la production en série ne peut être réalisée qu'après avoir réussi le test.

Et la fabrication CNC est sans doute la plus adaptée. Les pièces qu'il traite sont les plus proches des données souhaitées par le concepteur, ce qui pose un problème de précision. Tout le monde doit comprendre que l'un des domaines les plus couramment utilisés de l'usinage CNC est la vérification des prototypes, et que l'énoncé le plus précis est la vérification des prototypes dans le domaine automobile.

2. Domaine aérospatial

Le domaine aérospatial a des exigences extrêmement élevées en matière de précision et de performances des produits, c'est pourquoi l'usinage CNC a également des applications importantes dans ce domaine. Les pièces de produits aérospatiaux doivent subir de multiples procédures de traitement complexes, notamment des opérations de fraisage, de perçage, de tournage et autres de haute précision. L'usinage CNC possède des capacités de traitement de haute précision et de haute stabilité, qui peuvent répondre aux exigences élevées de qualité et de performances des produits dans le domaine aérospatial.

3. Domaine de fabrication de moules

Dans l’industrie manufacturière, les moules sont des outils importants. Grâce aux capacités de traitement automatisé des machines-outils CNC, l'efficacité et la précision de la fabrication de moules peuvent être considérablement améliorées.

4. Domaine de la fabrication mécanique

Dans le processus de fabrication mécanique, si vous souhaitez effectuer des opérations précises de découpe, de fraisage, de perçage et autres sur diverses matières premières afin d'obtenir des pièces qui répondent aux exigences, alors l'usinage CNC est le meilleur outil de fabrication.

4. Industrie de fabrication électronique

Dans le processus de fabrication de produits électroniques, diverses pièces petites et précises doivent être traitées, telles que des cartes de circuits intégrés, des composants électroniques, etc. Pour de telles pièces de produits ayant des exigences de qualité élevées, ce n'est que grâce au traitement CNC que les produits peuvent être contrôlés dans une plage d'erreur précise.

5. Industrie de fabrication de dispositifs médicaux

Dans la vraie vie, les produits de dispositifs médicaux ont des exigences extrêmement élevées en matière de précision et de qualité. Des produits apparemment simples doivent passer par plusieurs étapes de traitement complexes pour être obtenus, c'est pourquoi le traitement CNC est également largement utilisé dans ce domaine.

Grâce à ce qui précède, tout le monde devrait avoir le concept le plus intuitif, c'est-à-dire que si vous concevez des choses précises dans la vie, vous ne pouvez pas vous passer de la fabrication CNC. C'est l'importance de la fabrication CNC, qui implique tous les aspects de nos vies.

La CNC est-elle difficile à apprendre ?

Il y a un dicton en Chine qui dit : « Rien n'est difficile si on y pense ». Cela signifie que si vous êtes très intéressé par quelque chose, vous obtiendrez un certain succès dans ce domaine en apprenant constamment.

Si vous souhaitez travailler dans la fabrication CNC, vous avez deux directions, l'une est programmeur CNC et l'autre est machiniste CNC (opérateur CNC). La difficulté de ces deux directions sera différente, mais vous devez savoir que pour devenir programmeur CNC, vous devez avoir une certaine compréhension du système d'exploitation CNC. Cela signifie que l'opérateur CNC constitue le seuil le plus élémentaire.

Si vous souhaitez connaître la difficulté spécifique, dans le prochain article, j'utiliserai "La CNC est-elle difficile à apprendre" comme titre pour vous donner la sensation la plus intuitive de la difficulté d'apprendre la CNC.

Fournissez-vous des services d'usinage CNC ?

Tout d'abord, je suis heureux que vous puissiez voir cela, qui montre que vous êtes très intéressé par l'industrie CNC, et merci pour la grande reconnaissance que vous accordez à cet article. Dans certaines des questions ci-dessus, vous devriez sentir très intuitivement que nous sommes des professionnels dans la fabrication CNC. Cela signifie que nous fournissons des services d'usinage CNC, qu'il s'agisse de production de prototypes ou de fabrication de pièces par lots, nous pouvons répondre aux besoins de votre projet.

Si vous en avez besoin, téléchargez simplement votre fichier de dessin de conception CAO et nous vous fournirons un service de devis gratuit. Si vous souhaitez en savoir plus sur nos conditions d'usine, vous pouvez cliquer ici pour participer ; si vous souhaitez en savoir plus sur la consultation, veuillez consulter la page de notre équipe commerciale pour une communication individuelle avec une personne dédiée.

Pour plus d'informations dynamiques CNC, veuillez prêter attention à notre site Web à tout moment, nous le mettrons à jour en temps réel.