Utilisation et fonctionnement de la commande numérique

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Aujourd’hui nous vous présentons un composant indispensable de la mécanique moderne et de l’automatisation industrielle. Il s’agit de la commande numérique, aussi appelé CN.

La programmation de commande numérique

La commande numérique (ou CN) est le système de contrôle qui coordonne les mouvement d’une machine-outil de manière à ce que l’outil suive des trajectoires prédéfinies sue des axes spécifiques sans que l’opérateur ait à intervenir directement.

Les acronymes indiquant un système de contrôle numérique sont :

  • NC, Numerical Control, qui en français devient CN, Contrôle Numérique
  • CNC, Computer Numerical Control, francisé en Commande Numérique par Calculateur

Histoire

  • En 1947 l’américain John T. Parsons conçoit un système de contrôle qui mesure les différents points successivement
  • En 1951 le MIT de Boston complète le système développé par John T. Parsons avec un ordinateur
  • En 1957 les premières machines à Contrôle Numérique sont construites par IBM
  • En 1959, Olivetti conçoit, fabrique et installe les premières machines à Contrôle Numérique en Italie

General Electric sera donc le premier fabriquant industriel historique de commandes numériques suivi par FANUC en 1962.

Les avantages de la Commande Numérique par Calculateur

Les avantages sont nombreux et peuvent être énumérés sommairement de la façon suivante :

  • Vitesse
  • Précision
  • Répétabilité
  • Adaptabilité
  • Flexibilité
  • Agilité.

Machines à commande numérique

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CNC

La plupart des machines-outils modernes sont contrôlées par CN, les rendant ainsi capables de réaliser des travaux d’usinage très précis. Les meilleures machines à CN et les plus modernes arrivent à une précision d’un dixième de millimètre (100 nanomètres), un résultat impossible à percevoir à l’œil humain.

Les machines à CN plus avancées comme par exemple les centres d’usinages à 5 axes peuvent être équipées de têtes orientables (axes basculants) capables de rotation gyroscopique le long de deux axes.

Ce système permet de pouvoir incliner l’outil par rapport aux à tous les plans de travail rendant ainsi possible la réalisation de formes complexes, difficilement réalisables de manière manuelle. Les têtes basculantes optimisent le traitement qui permet de travailler avec l’outil incliné par rapport au plan d’avance, en excluant la possibilité d’utiliser la partie de l’outil à vitesse zéro (centre de rotation de l’outil de coupe).

Toutes les machines à CN modernes sont à « circuit fermé » : chaque axe est équipé d’un encodeur (encodeur rotatif ou des lignes optiques) permettant au contrôle de connaitre à tout instant la position de la tête d’usinage par rapport à la pièce.

L’utilisation de lignes optiques permet de récupérer complètement les jeux de transmission en mesurant directement la position de l’axe, assurant ainsi une précision de travail supérieure.

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