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Comment fonctionne une machine-outil ?

2020-06-30 Commentaires fermés sur Comment fonctionne une machine-outil ? By Yves Saint-Hilaire

Par simple définition, une machine-outil consiste à assembler ou à déformer des pièces en métal ou en plastique : c’est le process d’usinage. Ces machines ont vu le jour lors de la révolution industrielle (1760-1840) au Royaume-Uni. À cette époque, la société transite d’un mode de production artisanale vers une production industrialisée. L’objectif est ici de mettre en exergue les modes de fonctionnement des machines-outils, surtout dans un monde hyper industrialisé.

Les différents types de machines-outils

Une machine-outil est un équipement mécanique utilisé pour fabriquer des pièces via un processus appelé usinage. Elle est généralement employée pour enlever des copeaux de pièces par extraction des matières. À cet effet, il existe plusieurs types de machines-outils, dont vous verrez les différentes caractéristiques :

  • les débiteuses : avec ses scies motorisées, les débiteuses sont des machines multifonctions servant à trancher ou à polir des pièces métalliques, du granite, des pierres ou du marbre. Dotée de multiples fonctionnalités (table de travail, scie, ventouse, etc.), la débiteuse est aujourd’hui utilisée dans plusieurs secteurs : fabrication de plans de cuisine, exploitation de carrières, etc.

  • la fraiseuse : c’est l’équipement par excellence pour les travaux d’usinage en série. Pour rappel, l’usinage est un procédé de fabrication et d’assemblage de pièces prismatiques et mécaniques comme l’aluminium ou le plastique. La fraiseuse est ainsi dotée d’une table mobile, utilisée pour placer et façonner les matériaux.

  • la tour : cette machine-outil sert à façonner des pièces circulaires. Munie d’un plateau horizontal, la tour fonctionne telle une machine à poterie. Un mouvement de rotation est ainsi effectué pour pouvoir travailler les pièces et leur donner une forme circulaire.

  • la rectifieuse : c’est une machine-outil de finition. À cet effet, elle est généralement utilisée pour rectifier les formes non uniformes des pièces usinées. Elle est munie d’une meule pour surface plane, cylindrique ou conique.

  • la perceuse à colonne : cette machine-outil est fixée sur un support, et donc non portative. Elle sert à percer des matériaux comme le métal, le plastique ou le bois. Son usage est donc multifonctionnel : pour la menuiserie, pour l’industrie ou pour la métallurgie. La perceuse à colonne peut atteindre une profondeur de 3 à 13 mm de diamètre grâce à son foret.

Les machines-outils conventionnelles et à commande numérique : quelques différences

Une machine-outil conventionnelle marche à l’état mécanique et manuel. Pour rappel, c’est un matériel qui consiste à usiner du métal et d’autres matériaux, en vue de les modifier ou de les réparer selon des dimension précises. Contrairement aux équipements à commande numérique, les machines-outils conventionnelles exigent un savoir-faire pluridisciplinaire du machiniste. En d’autres termes, ce dernier doit réaliser des calculs afin de déterminer la trajectoire et la position des outils d’usinage et de les adapter aux pièces à travailler. Ces opérations requièrent une certaine maîtrise des mathématiques appliquées, car elles ne sont pas effectuées sous assistance numérique.

Comme l’évolution technique l’exige, les machines-outils sont passées d’une fonction manuelle à une commande numérisée : l’on bascule alors vers une production en série. Grâce à l’utilisation d’un ordinateur, la machine-outil à commande numérique effectue une trajectoire précise sur la pièce en usinage. La vitesse et le nombre de tours sont réglés automatiquement : c’est ce qu’on entend par servocommande. En d’autres termes, la commande numérique permet de calculer les données ainsi que la pente et la trajectoire des process d’usinage. Ces opérations sont répétées une centaine de fois par seconde. C’est pourquoi, les machines-outils à commande numérique sont employées pour les productions en série. Pour des missions de maintenance, de dépannage ou de diagnostic, vous pouvez faire appel à M.T.M.M.O INDUSTRIE, une entreprise spécialisée dans l’ingénierie de machines-outils dans la Loire (42) et l’Yonne (89).

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Tout savoir sur l’usinage de précision

2019-11-13 Commentaires fermés sur Tout savoir sur l’usinage de précision By Yves Saint-Hilaire

Le terme usinage désigne certaines techniques de fabrication de pièces mécaniques. Le procédé nécessite l’utilisation d’une machine-outil chargée d’enlever progressivement de la matière sur un objet de forme quelconque afin de créer une pièce. Autrement dit, l’usinage est une technique de fabrication par retrait de matière incluant différents procédés comme la découpe, le perçage, le fraisage, le tournage, l’alésage, le meulage, etc. L’autre spécificité de l’usinage est qu’il peut être employé sur tous types de matériaux. Sachez que les premières machines-outils destinées à l’usage ont été créées environ 3 500 ans avant Jésus-Christ. Il s’agissait des tours de potier permettant de fabriquer des cruches et des pots à usage quotidien. De nos jours, les machines-outils sont plus perfectionnées et ne cessent d’évoluer avec l’avancée de la technologie. Pour apprendre davantage sur l’usinage de précision et l’usinage à haute vitesse, suivez la suite de l’article.

Qu’est-ce que l’usinage de précision ?

L’usinage de précision consiste à fabriquer des pièces à l’aide de machines-outils sophistiquées à commande numérique ou CNC. De par cette définition sommaire, l’utilisation de machines rudimentaires est donc exclue. C’est pourquoi on parle davantage de façonnage, car l’enlèvement de chaque copeau sur une matière brute est calculé en amont par un puissant ordinateur. Une multitude de technologies sont intégrées dans toutes machines d’usinage de précision afin de créer une pièce, de façon précise en un rien de temps. Ainsi, à la différence de l’usinage conventionnel, le façonnage de nos jours intègre la précision et la vitesse.

Les différentes techniques d’usinage de précision

Outre l’usinage mécanique qui consiste à fabriquer les pièces avec des procédés basiques cités ci-dessus (découpe, perçage, fraisage…), l’usinage de précision fait appel à des techniques plus avancées. Pour usiner une pièce avec une grande précision, il est ainsi possible d’utiliser la chaleur. Pour obtenir une finition de haute qualité, par exemple, de nombreux ateliers d’usinage ont recours à la découpe au laser. Cette technique consiste à fondre le matériau avec un faisceau de lumière afin d’obtenir la forme voulue. Un autre procédé utilisant la chaleur est aussi utilisé pour façonner des matériaux durs comme l’acier. Il s’agit de la découpe par oxycarburant ou la découpe au gaz qui consiste à fondre et à couper les matériaux à l’aide d’un mélange de gaz combustibles (acétylène, hydrogène, propane…) et d’oxygène. Parmi les techniques d’usinage les plus récentes, on a la découpe au plasma. Ce procédé est surtout utilisé pour découper des métaux électriquement conducteurs avec une largeur de coupe très fine et précise.

L’usinage 3 axes et 5 axes

La production des pièces de précision a des besoins évolutifs. De nos jours, l’usinage 3 axes est en train de céder sa place à l’usinage 5 axes. Qu’est-ce qui différencie ces deux procédés ? Pour répondre à cette question, sachez que l’usinage 3 axes figure encore aujourd’hui parmi les procédés de fabrication de pièces mécaniques très utilisés, surtout dans les domaines de l’art, de l’architecture et du design. Les machines-outils pour l’usinage 3 axes sont moins coûteuses et leur utilisation est relativement simple. Une fraiseuse 3 axes, par exemple, façonne une pièce par enlèvement de copeaux suivant les axes linéaires X, Y et Z d’une surface plane. Le grand inconvénient est que ce genre de machine connaît de grosses limites lorsqu’il s’agit de travailler une pièce profonde. Afin de contourner ce problème, l’utilisation d’une machine-outil 5 axes est préconisée. Il s’agit d’un outil autrement conçu afin de permettre un traitement sur les cinq côtés lors du façonnage d’une pièce. Ainsi, en plus des axes linéaires, on rajoute deux axes, A et B, permettant à l’outil de tourner autour de l’objet à créer.

L’usinage de précision est une affaire de professionnels. Si vous projetez de créer des pièces mécaniques en petite ou en grande série, n’hésitez pas à faire appel à la compagnie Outillage K & K Ltée située à Saint-Jean-Sur-Richelieu. Son équipe est à votre service pour la conception et la réalisation de vos projets. L’usinage de précision 3 axes et 5 axes, ainsi que l’usinage à haute vitesse font partie de ses spécialités.

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