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Dans le secteur industriel, les usinages de type CNC (Commande numérique par calculateur) regroupent plusieurs technologies et techniques. Par définition, l’usinage consiste à façonner une pièce en utilisant des machines ou des outils en respectant une forme prévue depuis le départ. Toutes les pièces métalliques employées dans les usines requièrent la mise en œuvre d’une technique d’usinage au cours du processus de fabrication. Même les matériaux comme le plastique, le bois ou le caoutchouc peuvent être fabriqués par usinage. Alors, en quoi consistent les procédés d’usinage les plus répandus ?
Le décolletage
Le décolletage est une technique d’usinage par enlèvement de matière. Cela permet de concevoir des pièces tournées à partir de fil métallique en torche ou de barres. Le résultat final est obtenu sur des machines à commandes numériques, automatiques ou semi-automatiques. La matière brute est donc introduite dans la zone d’usinage et est modelée par plusieurs outils coupants, qui selon leur forme, leur nombre et leur disposition, permettront d’obtenir des pièces plus ou moins complexes, de dimensions diverses et de précisions variables.
Les pièces industrielles sont usinées les unes à la suite des autres dans la barre en petites ou grandes séries. Le but de cette manœuvre est d’atteindre une précision ainsi qu’une productivité élevées. Les professionnels tels que TVI Groupe, expert dans l’usinage et la mécanique de précision, cherchent donc à produire le moins de déchets possible. En général, les pièces qui sont usinées via le décolletage subissent des modifications ultérieures (thermiques, chimiques ou mécaniques) avant d’être employées, par les clients, pour la fabrication d’appareils.
Le décolletage est réalisé à partir de machines appelées « tours automatiques » ou « décolleteuses ». Les mouvements de ces équipements sont générés par des dispositifs à cames ou à commande numérique. Les pièces obtenues par décolletage sont généralement de petite taille (diamètre compris entre 0,1 mm et 60 mm) et de précision élevée (du millième au centième de millimètres).
Les décolleteuses à cames disposent d’un arbre à cames qui réalise un tour entier par cycle entier d’usinage d’une pièce. Des dispositifs de cames et leviers servent au déplacement des organes de machine au cours du cycle d’usinage. La vitesse de rotation de l’arbre à cames est réglée avec celle de la broche, ce qui permet de faire du filetage.
L’électroérosion
L’électroérosion est également une technique d’usinage qui vise à retirer une partie de la matière d’une pièce en utilisant des décharges électriques. Pour bien comprendre ce procédé, considérez qu’il est question d’un phénomène semblable à la foudre violente et dévastatrice qui touche la terre.
Au cours de ce phénomène, des centaines voire des milliers de décharges électriques sont formées chaque seconde et laissent des traces de leur passage sur le sol. L’électroérosion fonctionne selon le même principe, la différence est que l’opération se déroule dans une usine et nécessite la présente de 4 éléments importants : une pièce, l’électrode, l’électricité et le diélectrique. Aujourd’hui, il est possible de distinguer trois types de méthodes d’électroérosion qui sont :
- l’électroérosion par fil : cette technique consiste à découper la pièce par le mouvement du fil,
- l’électroérosion par enfonçage : ici, une électrode possédant une forme complémentaire à celle servant à usiner sera enfoncée dans la pièce,
- le perçage : l’électrode tubulaire perfore les alliages qui présentent des propriétés résistantes.
L’avantage de l’électroérosion est qu’elle offre une excellente précision pour l’aspect dimensionnel, même si elle ne procure pas une grande vitesse lors de l’enlèvement de matières. Le principal avantage de cette technique se trouve donc dans sa capacité d’usinage, puisqu’il présente une précision incomparable au cours du retrait de la matière. Quelle que soit la dureté du métal, la précision demeure le point fort de ce procédé.
Le fraisage
Le fraisage consiste à retirer de la matière sur une pièce industrielle pour créer un trou cylindrique, une gorge ou tous types de formes en creux. Cette technique est mise en œuvre avec une fraise que l’on installe sur une fraiseuse. Pour information, la fraiseuse est une machine dédiée, se retrouvant parmi les équipements indispensables qui sont dans une usine mécanique.
Lors du fraisage, la fraise rogne la matière se trouvant sur la pièce en formant des copeaux. Cette technique associe deux mouvements : la rotation de la fraise et l’avance de la pièce à travailler. Pour les pièces qui sont réalisées en grand nombre, le fraisage est réalisé avec des machines à commandes numériques.
Le tournage
À l’instar du fraisage, le tournage permet d’enlever de la matière sur une pièce mécanique. Ce sont donc des techniques complémentaires mises en œuvre par des tourneurs-fraiseurs. Cependant, contrairement au fraisage, le tournage ne permet qu’un mouvement de rotation.
On fixe la pièce à façonner dans une pince ou un mandrin et c’est ce dernier qui tourne. L’outil coupant se charge de rogner l’intérieur ou l’extérieur de la pièce grâce à un mouvement d’avance. Les instruments exploités sur un tour permettent généralement d’obtenir des cylindres creux ou pleins, mais également toutes sortes de formes, même celles qui sont vraiment complexes. Un tour peut servir par exemple à la fabrication des boulons, des vis, etc. Comme lors du fraisage, le tournage peut être mécanique ou commandé par un ordinateur.
La rectification
Cette technique consiste à apporter avec précision une retouche à l’extérieur d’un cylindre ou d’une pièce industrielle par limage. La rectification est réalisée avec une machine-outil connue sous le nom de rectifieuse. Il s’agit d’une étape de finition dont le but est d’obtenir une surface de pièce bien régulière afin d’annuler les efforts de friction pendant le montage. La rectification peut-être cylindrique ou plane. Dans le premier cas, la pièce fait des tours sur elle-même et avance tout le long de la meule. S’il est question d’une rectification plane, la pièce fait un mouvement de va-et-vient sur la meule.
Comme la rectification, l’alésage permet également de retoucher avec précision d’une pièce. À la seule différence que la retouche est apportée à l’intérieur pour donner une surface parfaitement lisse. Selon le type de pièces et la matière employée, cette technique peut être mise en œuvre manuellement, à l’aide d’une fraiseuse ou d’un tour.
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