Histoire de l’usinage CNC
L’usinage CNC utilise la technique de l’usinage qui a été développée dès le 18e siècle. En effet, en 1751 le premier ‘tour à charioter à bâti métallique’ était inventé, premier d’une longue série de machines qui auront pour but de réaliser mécaniquement des opérations plus précises qu’au moyen des techniques artisanales. C’est le début de l’industrialisation.
Mais il a fallu attendre la Guerre Froide pour que l’on se penche sur le développement de l’automatisation. C’est à ce moment-là que la société Parsons Works est engagée par la Navy aux Etats-Unis pour augmenter la productivité de sa chaîne de production de pales d’hélicoptère. John T Parsons va alors motoriser les axes des machines chargées de fabriquer ces pales. En travaillant ensuite avec IBM, il va étudier les possibilités de commander par calculateur ces machines. Ce sont les prémisses de la méthode d’usinage CNC.
C’est en 1952 que Richard KEGG, travaillant conjointement avec le MIT, développe la première fraiseuse à commande numérique par calculateur : la Cincinnati Milacron Hydrotel. Cinq ans après, en 1958, il dépose le brevet pour les « Motor Controlled Apparatus for Positioning Machine Tool». C’et la naissance commerciale de cette technologie.
Définition de l’usinage CNC
La fonction d’usinage est déterminée par un programme, qui commande les déplacements des outils sur la masse à usiner. Il définit l’axe de rotation de la fraise en fraisage, et l’axe de rotation de la pièce en tournage. La machine, une fraiseuse à trois ou cinq axes, est entièrement automatisée et contrôlée par ordinateur.
Le fichier 3D entré dans l’ordinateur va indiquer le tracé de la fraise, qui va tailler dans la masse la pièce désirée. Voilà pourquoi cette technique fait partie des méthodes dites «soustractives», rapide et peu chère lorsqu’il s’agit d’une production d’une ou une dizaine de pièces.
Mais les économies d’échelles étant peu importantes, cette technique n’est pas recommandée pour les moyennes et grandes séries. Elle reste adaptée aux productions jusqu’à une dizaine de pièces pour des tests visuels et fonctionnels, car les pièces sont identiques et produites dans la bonne matière. De nombreuses finitions sont également possibles.
La technologie de commande numérique par ordinateur (CNC)
La technologie de commande numérique par ordinateur (CNC) est utilisée par les machinistes pour faire fonctionner une variété d’outils de fabrication et d’équipement dans le processus de la production de pièces en métal. Ces pièces doivent être produites en conformité avec des standards rigoureux. Le machiniste ou la machiniste utilise des instruments de mesure précis pour vérifier la taille des pièces et s’assurer qu’elles répondent aux normes de qualité. Le machiniste lit et interprète les spécifications et les bleus, calcule les dimensions et les écarts, dispose ses travaux et marque les pièces à usiner. Par la suite, il installe, programme et fait fonctionner ses machines-outils, telles que les tours à métal, pour couper ou meuler le métal en pièces ou produits, en suivant les spécifications exactes des ingénieurs ou des concepteurs. Il ajuste et assemble les pièces de métal usinées ou les sous-ensembles, puis vérifie leurs dimensions, leur résistance et leur dureté.
Le travail de machiniste a changé à la suite des percées technologiques, telles que le développement de la technologie CNC. Aujourd’hui, plus que jamais, le métier fait appel à une combinaison d’habiletés mentales et d’habiletés manuelles. La réalisation d’un projet à partir d’un plan exige une bonne réflexion ainsi que des aptitudes pour les mathématiques, pour la programmation informatique et pour la mécanique. Toutefois, les machinistes de l’ère informatique doivent encore aujourd’hui connaître les propriétés du métal et les techniques de base de l’usinage qui sont indispensables dans l’installation et la manipulation des machines-outils.
