Les usinages de type CNC (Commande numérique par calculateur) englobent un large éventail de technologies et de techniques. La technique d’usinage dans sa définition la plus large consiste à façonner une pièce à l’aide de machines-outils selon une forme prévue au départ. La plupart – si ce n’est la totalité – les composants et pièces métalliques nécessitent une certaine forme d’usinage au cours de leur processus de fabrication. D’autres matériaux, tels que les plastiques, les caoutchoucs, le bois, ainsi les articles en papier sont également couramment fabriqués par usinage. Passons en revue les techniques d’usinage les plus répandues.
- L’alésage : les outils d’alésage sont généralement utilisés en fin de processus afin d’agrandir les trous préalablement découpés dans le matériau.
- La découpe : Les dispositifs tels que les scies et les cisailles sont des exemples typiques d’outils de découpe. Ils sont souvent utilisés pour découper un matériau (comme des tôles, par exemple) dans des dimensions prédéterminées et dans la forme souhaitée.
- Le perçage : Cette catégorie comprend des dispositifs rotatifs à deux tranchants qui créent des trous ronds parallèles à l’axe de rotation.
- Le meulage : Ces instruments appliquent une roue tournante pour obtenir une finition fine ou pour faire des découpes légères sur une pièce.
- Le fraisage : Un outil de fraisage utilise une surface de coupe rotative avec plusieurs lames pour créer des trous non circulaires ou découper des motifs spécifiques.
- Le tournage : Ces outils tournent une pièce sur son axe tandis qu’un outil de découpe imprime à la pièce en question une forme spécifique. Les tours sont le type d’outils de tournage le plus courant.
Outre l’usinage mécanique, il existe également des techniques qui ont recours à la chaleur pour usiner une pièce. Les types les plus courants de soudage et de brûlage en usinage sont les techniques suivantes.
- La découpe au laser : un laser émet un faisceau de lumière étroite à haute énergie qui fond le matériau. Les lasers CO2 et Nd-YAG sont les deux types de laser les plus fréquemment utilisés en usinage. Les avantages de la découpe au laser incluent une finition de haute qualité ainsi qu’une précision extrême.
- La découpe par oxycarburant : également connu sous le nom de découpe au gaz, ce procédé d’usinage utilise un mélange de gaz combustible et d’oxygène pour fondre et couper divers matériaux. L’acétylène, l’hydrogène et le propane servent souvent de milieu gazeux en raison de leur grande inflammabilité. L’avantage principal de cette méthode réside dans sa capacité à couper des matériaux épais ou durs, comme l’acier par exemple.
- La découpe au plasma : Les torches plasma utilisent un arc électrique pour transformer le gaz inerte en plasma. Ce plasma atteint des températures extrêmement élevées et est appliqué sur la pièce à grande vitesse pour faire fondre le matériau indésirable. Le procédé est souvent utilisé sur des métaux électriquement conducteurs qui nécessitent une largeur de coupe très précise.
Alors que les outils de brûlage utilisent la chaleur, les techniques d’usinage par érosion utilisent quant à elles l’eau ou l’électricité pour éroder le matériau de la pièce à usiner. Les deux principaux types de technologies d’usinage de l’érosion sont les suivantes.
- Découpe à jet d’eau : Ce procédé utilise un jet d’eau sous très haute pression pour découper le matériau. Une poudre abrasive peut être ajoutée au jet d’eau afin de faciliter l’érosion. La découpe par jet d’eau est généralement utilisée sur des matériaux ayant été préalablement déformés sous l’effet de la chaleur.
- Usinage par décharge électrique (EDM) : Également connu sous le nom d’électroérosion, ce procédé utilise des décharges électriques pour créer des micro-cratères qui entraînent rapidement des coupures complètes. Cette technique d’usinage est utilisée dans les applications nécessitant des formes géométriques complexes dans des matériaux durs avec de faibles marges de tolérance (c’est à dire moins de 0,0005 mm. en règle générale). En outre, l’électroérosion exige que le matériau de base soit électriquement conducteur, limitant ainsi son utilisation aux alliages ferreux.