L’usinage de précision : Qu’est ce que c’est ?
Usinage de précision : de quoi parle-t-on ?
L’usinage de précision est une technique de fabrication de pièces en utilisant une machine-outil, notamment des machines à commande numérique (CNC). On parle aussi de façonnage. Pour fabriquer les pièces, on utilise le savoir-faire d’enlèvement de matière, technique issue de l’usinage industriel. C’est-à-dire que la forme définitive d’une pièce est donnée par enlèvement de matière sur un matériau brut. De nombreuses industries utilisent l’usinage de précision pour la fabrication de composants : la médecine, l’automobile, l’aéronautique.
La particularité de l’usinage de précision est évidemment sa grande précision. Cela permet de façonner des pièces avec de faibles tolérances, c’est-à-dire des pièces qui ne doivent comporter aucun défaut.
Pour mener à bien la fabrication d’un élément, les phases d’usinage sont définies en amont dans un bureau de conception. Puis, la machine-outil est programmée et mise en service pour mener à bien son objectif.
Plusieurs techniques peuvent être mobilisées pour obtenir le rendu définitif d’une pièce (perçage, fraisage…). Nous détaillons toutes ces techniques dans la deuxième partie de cet article. ⬇️
Intérêts de l’usinage de précision
Nous l’avons vu précédemment, l’usinage de précision se caractérise par sa grande précision de fait de l’utilisation de machines numériques puissantes.
Ainsi, contrairement à un usinage conventionnel sans machine, on peut ici obtenir une pièce précise et cela en quelques secondes.
De même, l’usinage de précision offre la possibilité de créer des pièces prototypes d’une grande qualité. Et cela, peu importe la matière travaillée (inox, aluminium, acier, cuivre, etc), la dimension, la surface, la géométrie ou la finition souhaitée.
Grâce à ce type d’usinage, il est d’ailleurs possible de fabriquer des pièces mécaniques de tolérances serrées.
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Quels sont les différents outils et pratiques utilisés dans l’usinage de précision ?
Le perçage
En centre d’usinage, le perçage est une technique qui s’appuie sur la réalisation d’un trou dans la matière à l’aide d’un forêt ou d’une fraise. Le choix de l’outil de perçage se fait en fonction du diamètre du trou attendu.
Généralement, en usinage de précision, la phase de perçage intervient vers la fin de la fabrication. Bien que le perçage semble être une technique simple, il convient de choisir l’outil adapté aux capacités de la pièce afin de ne pas détruire le travail réalisé jusque-là.
Le fraisage
Le fraisage est aussi une méthode d’enlèvement de matière qui se fait ici en ôtant des copeaux grâce à une fraiseuse. Pour ce faire, la machine de fraisage couple différents mouvements : la rotation et l’avancement de la pièce à usiner.
Le passage d’une fraiseuse sur un bloc de matière engendre une gorge ou un trou cylindrique.
Le tournage
Le tournage est l'un des savoir-faire les plus mobilisés en usinage de précision. Les machines de tournage créent des pièces de formes cylindriques, toupies, cônes ou sphériques à partir d’une arête unique.
Les éléments fabriqués à partir de cette technique de précision sont le plus souvent cylindriques (pleins ou creux) mais il peut y avoir d’autres formes (vis, boulons, etc).
L’alésage
L’alésage est une opération de finition qui est réalisée à l’intérieur d’un cylindre ou d’une pièce creuse. Pour ce faire, on utilise un alésoir disposant de plusieurs arêtes. L’objectif de l’alésage est de venir lisser la surface de l’intérieur d’une pièce afin de créer des trous bien calibrés.
Si le perçage permet de créer le trou, l’alésage, lui, rectifie la surface pour ôter ses imperfections.
Le filetage
Le filetage consiste à créer une empreinte spiralée dans un trou. Cette action va permettre de préparer une pièce pour l'assembler grâce à une vis ou une tige filetée.
Plusieurs machines peuvent opérer pour réaliser un filetage : en posant un taraud sur une fraiseuse, en utilisant une tour de filetage ou un outil de filetage par "tourbillonnage".
Les avantages de l’usinage de précision
Une meilleure précision
L’usinage de précision tire son nom de la précision inégalée qu’il permet de toucher.
En effet, les pièces industrielles peuvent atteindre un niveau de précision dimensionnel et géométrique sans pareil. Les pièces qui sortent des centres d’usinage de précision sont aussi caractérisées par une finition de surface optimale.
De fait, les pièces d’usinage de précision sont parfaites pour les industries exigeantes comme l’aérospatial ou la haute technologie.
Enfin, les machines-outils CNC permettent de répondre à des besoins de formes et de dimensions très variées et complexes. Grâce à l’usinage de précision, il est possible de créer une pièce sur-mesure.
Produire de plus grandes quantités
Avec l’usinage de précision et l’usage des machines CNC, il est possible de créer des pièces beaucoup plus rapidement. Les commandes numériques garantissent en effet un enlèvement de matière rapide, favorisé par la haute technologie.
De plus, les machines peuvent être programmées pour fonctionner sur une semaine complète, en continu. Les conséquences sont effectivement la fabrication de plus de pièces avec un haut niveau de finition, en prototypage, petite, moyenne ou grande série.
Usiner des matériaux très durs en forme complexe
La technologie d’usinage de précision offre la possibilité de travailler avec tous types de matériaux. Quelle que soit la robustesse ou le niveau de résistance d’une matière, la machine peut procéder à l’usinage.
Ainsi, même des alliages exigeants et durs peuvent être travaillés : inox, titane, inconel, aluminium, acier, etc.
Réduction des temps de fabrication
Les machines outils qui embarquent le Contrôle Numérique par Ordinateur offrent aux entreprises les meilleurs résultats en termes de temps de fabrication.
Les systèmes de communication entre les machines sont plus performants, réduisant ainsi les temps morts. De même, la planification de la production est plus simple.
Chaque pièce usinée peut alors sortir plus rapidement des centres d’usinage.
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FAQ usinage de précision
Quels sont les types d’usinage ?
L’usinage mécanique englobe plusieurs techniques. Cet article vous propose un tour d’horizon de l’usinage de précision. Mais il existe aussi l’usinage de série ou l’usinage plastique.
Quel est le degré de précision d’un usinage de précision ?
Les procédés de fabrication d’enlèvement de matière avec une machine-outil de précision permettent d’obtenir une pièce aux dimensions précises, jusqu’au 0,01 mm près.
Quel est l’avantage de l’usinage par rapport au décolletage ?
Le décolletage est un autre procédé industriel pour créer des pièces mécaniques. En revanche, ce procédé n’est pas recommandé pour produire en série des pièces personnalisées. Au contraire, l’usinage permet de travailler plus facilement les matériaux à l’unité ou en grande série à partir d’un seul poste de travail. L’usinage peut même fonctionner de façon automatique, 24h/24.
