L’usinage est un ensemble de techniques de fabrication de pièces qui se fait en enlevant les matières par copeaux. C’est une méthode qui est utilisée pour la fabrication de pièces métalliques ou en bois de différentes dimensions. L’usinage se fait à l’aide de nombreuses technologies et garantie des résultats précis. Le procédé se fait sur mesure et permet d’obtenir des pièces en série ou à l’unité en fonction des besoins. L’usinage utilise de nombreux matériaux et, quel que soit le résultat voulu, il est important de respecter les étapes clés. Nous vous présentons ici, les différentes étapes de l’usinage de pièce.
La première étape : créer un modèle CAO de la pièce
Une fois que les dimensions et les caractéristiques techniques de la pièce sont déterminées, la première étape consiste à la modélisation de la pièce. Autrefois, cette étape se faisait à la main à l’aide des plans papier. La modélisation se fait désormais à l’ordinateur avec des logiciels de modélisation. Ces outils permettent notamment d’avoir une représentation globale de la pièce en 2D ou 3D. Avec ce premier aperçu, le donneur d’ordre peut encore faire des modifications sur la pièce avant qu’elle ne soit usinée.
La modélisation CAO permet d’avoir une idée précise de la forme finale de la pièce ainsi qu’un usinage de précision de celle-ci. Pour ce faire, il existe de nombreux logiciels qui permettent de faire cette modélisation. Certains sont gratuits, open source et facilement accessibles. La modélisation en 3D permet d’améliorer la productivité et la qualité des pièces. Les dessins sont également plus clairs et il est possible d’avoir une documentation détaillée sur la pièce. Par ailleurs, avec le logiciel, il est possible d’avoir une base de données et de conserver le modèle pour des utilisations futures.
Cette étape permet aussi au donneur d’ordre de valider le cahier de charges comprenant les données techniques (formes, dimensions, matériaux, etc.). La moindre erreur peut affecter le résultat final, d’où l’importance d’éviter toute incompréhension à cette étape. En outre, il faut souligner que le procédé d’usinage sera choisi en fonction des paramètres de modélisation.
Le modèle CAO est ensuite utilisé pour créer un parcours d’outil
L’étape suivante consiste à créer un parcours d’outil à partir du modèle CAO créé et qui sera utilisé par la machine-outil. C’est dans cette étape qu’il faut faire le choix des outillages et des procédés d’usinage. Cette étape est relativement simple, car elle est principalement basée sur les informations déjà disponibles.
Les outils et procédés différent en fonction de la matière et de la difficulté de réalisation de la pièce. Il faut tenir compte des diverses spécificités comme la précision d’usinage, la forme ou les dimensions de la pièce. Il existe plusieurs parcours d’usinage qui sont réalisés avec différentes machines et outils : fraisage, alésage, mortaisage, perçage, etc. Le choix est opéré en fonction du résultat attendu.
Pour l’usinage d’une pièce en métal, c’est l’usinage CNC (contrôle numérique par ordinateur) qui est utilisé. Cette méthode soustractive qui consiste à retirer la matière du bloc est très utilisée surtout pour le traitement des pièces métalliques. L’usinage CNC utilise notamment le procédé de fraisage et permet de créer rapidement et de manière efficace, des pièces en série. En fonction de la spécificité de la pièce, l’usinage CNC peut se faire sur 3 ou 5 axes.
Le parcours est ensuite envoyé à la machine-outil
L’étape qui suit consiste à envoyer le parcours à la machine-outil pour créer la pièce. En effet, après avoir choisi le matériau et une fois que toutes les étapes précédentes sont validées, il ne reste qu’à lancer l’usinage de la pièce. Cette étape peut être faite manuellement si le nombre de pièces commandées n’est pas important. Toutefois, pour des questions de productivité, nous vous recommandons d’utiliser la machine-outil. L’idéal serait de disposer de machine commandée par ordinateur qui permet d’avoir une vision précise et nette de la pièce. Il existe sur le marché, de nombreuses machines-outils à commande numérique qui permettent d’automatiser tout le processus. Ce qui permet un gain de temps et de productivité.
Plusieurs opérations d’usinage sont effectuées afin d’obtenir la pièce : le perçage, le défonçage et le toupillage. Le perçage est réalisé avec une perceuse à main (électrique, à pile ou pneumatique). Le défonçage consiste à creuser des encoches ou à faire des entailles dans la pièce. Le défonçage est fait avec une toupie-défonceuse. Le toupillage revient à modifier l’apparence de la pièce à l’aide de moulure.
D’autres techniques d’usinage peuvent s’ajouter à celles citées ci-dessus en fonction du modèle de la pièce. Il peut également être possible de multiplier les étapes de finition pour obtenir un meilleur rendu. Après tout ce processus, la pièce est enfin prête à être utilisée. Toutefois, elle doit faire l’objet d’une inspection au préalable.
Après l’usinage, la pièce est nettoyée et inspectée
Après l’usinage, la pièce est prête pour l’usage auquel elle est destinée. Cependant, avant son utilisation finale, un contrôle de qualité s’impose. Pour ce faire, la pièce est nettoyée et inspectée ensuite afin de s’assurer qu’elle ne comporte aucun défaut de fabrication. Le nettoyage se fait à l’aide de plusieurs procédés.
Toute défectuosité constatée doit être réparée et si possible, entraîner la reprise de la pièce. En effet, tout défaut de fabrication, aussi minime soit-il, peut avoir de lourdes conséquences sur le reste du processus de fabrication. Si vous fabriquez des pièces pour le compte d’autres entreprises, l’ensemble de leurs activités reposent sur vos épaules.
Pour ce faire, nous recommandons de faire preuve de minutie et de bien analyser toutes les pièces usinées par vos soins. L’inspection post-usinage vous permettra d’avoir une vue d’ensemble des pièces usinées. Ce qui vous permet de produire des pièces conformes aux tolérances requises.
Grâce à la technologie optique, il est possible de contrôler un grand nombre de pièces et d’obtenir rapidement le maximum d’informations. La numérisation permet en effet d’avoir une vue globale des pièces inspectées et d’identifier celles qui ne correspondent pas aux normes requises. Ce qui permet de marquer les pièces réussies et de retirer celles qui comportent des défauts. Les validations numériques permettent un gain de temps et d’argent à travers la réduction de la production de pièces non conformes.
L’usinage est un procédé de fabrication de pièces dont le principe consiste à retirer de la matière à une pièce afin de lui donner une forme et des dimensions voulues. L’usinage se fait à l’aide d’une machine-outil qui peut être numérique. Ce dispositif permet d’avoir des pièces de très grande précision. Plusieurs matériaux peuvent être utilisés dans le processus qui se fait en 4 étapes.
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