L’usinage de précision est une spécialité qui implique une multitude de technologies qui ont été développées et implantées au fur et à mesure que la science a progressé. Les possibilités qu’offrent ces avancées significatives permettent de fabriquer des pièces de manière toujours plus précise, en moins de temps.
Découvrez donc différentes technologies qui ont transformé le secteur de l’usinage de pièces mécaniques.
L’usinage à grande vitesse (UGV)
L’Usinage à grande vitesse (UGV) fait référence aux procédés d’usinage pour lesquels les paramètres de coupe sont de loin supérieurs à ceux utilisés en usinage traditionnel. De façon générale, un procédé d’usinage est défini comme étant « à grande vitesse », lorsque la vitesse de coupe est deux à trois fois plus rapide que celle atteinte lors d’un usinage conventionnel.
Les contraintes reliées à l’UGV
Cependant, l’intégration de l’usinage à grande vitesse dans un atelier de fabrication d’engrenages sur mesure nécessite le respect de certaines contraintes afin que le procédé soit sécuritaire et rentable.
Augmenter la vitesse peut paraître simple, mais les mécanismes physiques impliqués dans cette technologie ne sont plus les mêmes qu’en usinage traditionnel. En effet, les paramètres d’usinage ont une influence entre autres sur les efforts de coupe, la température atteinte sur la surface usinée et dans l’outil et sur l’usure des outils. De plus, d’autres problèmes pratiques tels que les phénomènes de vibration, l’évacuation des copeaux, l’utilisation des lubrifiants lors de l’usinage, et bien d’autres, doivent être considérés et adaptés.
Les avantages de l’usinage de précision à grande vitesse
Malgré la complexité d’un tel système et les contraintes liées à sa mise en place, l’UGV assure des gains importants en termes de performances techniques et économiques.
- Obtention d’une surface pratiquement parfaite de l’ébauche jusqu’à la finition, ce qui permet une réduction du temps de polissage de finition et de rectification;
- Plus grande précision dans les dimensions ;
- Plus grande facilité de répétition, ce qui permet de produire des quantités supérieures ;
- Usinage de matériaux très durs ;
- Usinage de formes plus complexes et de parois minces ;
- Réduction des temps de fabrication, ce qui augmente la productivité.
L’usinage assisté par laser (UAL)
Le concept derrière l’usinage assisté par laser est de ne chauffer que la zone à usiner, sans diffusion thermique, ce qui pourrait avoir comme résultat de modifier les caractéristiques mécaniques de la pièce. Cette méthode est tout particulièrement adaptée aux aciers et autres métaux à haute résistance mécanique.
Enjeux liés à l’UAL
L’usinage assisté par laser est un procédé relativement complexe à mettre au point. Des détails comme l’optimisation du chauffage, la qualité des surfaces générées, la recherche d’outils adaptés, la réduction des efforts spécifiques de coupe en vue de faciliter l’usinage et la possibilité d’usiner des matériaux qualifiés de non-usinables sont des enjeux liés à la technologie d’usinage assisté par laser.
Gains permis par l’usinage assisté par laser.
Malgré les difficultés liées au développement de cette technologie, les avantages qu’elle procure permettent d’amener l’usinage de précision à un niveau supérieur.
- Effort de coupe réduit ;
- État des surfaces grandement amélioré ;
- Possibilité d’usiner des pièces dans des matériaux dits « impossibles à usiner »
Usinage de précision : un secteur en constante évolution
Bien que les technologies présentées ci-dessus puissent être extrêmement avancées, les découvertes scientifiques et les progrès techniques permettent au secteur de l’usinage d’être en perpétuelle évolution.
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