5 façons dont la CFAO et l'usinage CNC révolutionnent le développement de produits

La programmation CAO/FAO et l'usinage CNC sont à l'avant-garde du développement moderne des produits, transformant la façon dont ils sont conçus et fabriqués. Avec la définition basée sur le modèle, la production à la demande et la personnalisation de masse, ces technologies rationalisent les flux de travail et offrent une précision et une efficacité inégalées. Cet article explique comment la CFAO et l'usinage CNC révolutionnent le développement des produits, du prototypage à la fabrication de précision.

Des bits aux atomes : L'usinage CNC à l'ère numérique

Cet article commence par une introduction qui donne un aperçu de la manière dont l'innovation avancée transforme le développement des produits. Il se penche ensuite sur la programmation CAO/FAO, couvrant la définition basée sur le modèle et la programmation CNC. Il explore ensuite l'usinage multi-axes, en soulignant les niveaux de liberté accrus et les possibilités de prototypage complexe. La discussion se poursuit avec la fabrication avancée, en mettant l'accent sur la production à la demande et la personnalisation de masse. Ensuite, la section sur le développement de prototypes examine le rôle de l'usinage CNC dans le prototypage rapide. L'article aborde également les tolérances de précision, en détaillant les progrès réalisés en matière de précision de l'usinage CNC. Enfin, l'article se termine par des réflexions sur l'avenir du développement de produits à l'ère de la fabrication numérique et comprend une section de FAQ qui répond aux questions clés sur la CFAO et l'usinage CNC.

L'insurrection de l'innovation avancée a modifié la manière dont les articles sont planifiés et créés. Les progrès de la conception assistée par ordinateur/programmation FAO et de l'usinage CNC (commande numérique par ordinateur) ont permis aux concepteurs et aux spécialistes d'imaginer et de prototyper des articles de manière phénoménale. Cet article étudie la manière dont les modèles clés de l'assemblage informatisé, par exemple l'usinage multi-axes et la définition basée sur un modèle, facilitent le processus de développement des articles.

Logiciels de CFAO : L'épine dorsale de la fabrication numérique

Définition basée sur un modèle

Les programmes de conception assistée par ordinateur permettent aux couturiers de créer des modèles 3D de pièces et d'assemblages dans un environnement virtuel. Grâce à la définition basée sur le modèle, toutes les données applicables aux pièces et aux assemblages, y compris les mathématiques, les tolérances, les matériaux et les finitions, peuvent être implantées dans le modèle 3D. Cela élimine les dessins transitoires sur papier et permet aux producteurs d'importer directement des informations de conception assistée par ordinateur pour la programmation et l'évaluation de la CNC.

Programmation CNC

Les modèles de conception assistée par ordinateur peuvent être transférés à la programmation FAO (assemblage assisté par ordinateur) pour l'âge des voies d'usinage et des programmes G-code. Contrairement à la programmation physique des machines, la programmation FAO mécanise cette interaction et réduit les erreurs. Elle permet d'usiner efficacement des calculs complexes à l'aide de machines CNC à plusieurs axes. La programmation basée sur l'inclusion fait correspondre les points forts du modèle de conception assistée par ordinateur aux activités d'assemblage.

Usinage multi-axes

Degrés de liberté accrus

Les machines CNC conventionnelles à 3 axes déplacent la tête de l'outil le long des tomahawks X, Y et Z. Des tomahawks rotatifs supplémentaires permettent d'usiner des profils non linéaires avec une seule installation. Des tomahawks rotatifs supplémentaires permettent d'usiner des profils non linéaires avec un seul équipement. L'usinage à 4 et 5 axes offre davantage de possibilités pour les surfaces complexes. Il n'est pas nécessaire de refixer les pièces entre les activités, ce qui réduit les temps d'agencement et améliore la précision.

Prototypage complexe

Grâce aux capacités multi-axes, des moules profondément complexes, des pièces de passage et des pièces prototypes peuvent être usinés directement à partir de modèles PC avec un emballage manuel insignifiant. Cela permet de réduire les délais d'exécution par rapport aux stratégies soustractives conventionnelles comprenant des arrangements multiples. Les calculs complexes qui nécessitaient jusqu'à présent une large création manuelle ou une projection peuvent désormais être découpés à l'aide d'un seul programme.

Fabrication numérique

Création sur demande

Avancer Impression 3D et Usinage CNC Les innovations ont renforcé les capacités de fabrication à la demande. Les étapes en ligne mettent en relation les créateurs et les fabricants, de sorte que les plans informatisés peuvent être transformés en articles réels localement, au moment et à l'endroit où ils sont demandés. Cela permet de réduire les frais d'entreposage et les délais d'exécution par rapport aux techniques habituelles de création de lots.

Personnalisation de masse

La fabrication informatisée permet la personnalisation de masse en autorisant la personnalisation d'articles sur une très grande échelle. Des limites telles que les tons, les matériaux et les éléments mathématiques peuvent être modifiées sur demande. Associée à la mécanisation, la fabrication sur demande est raisonnable tant pour la création de gros volumes que pour les séries de faibles volumes d'articles particulièrement personnalisés.

Développement de prototypes

L'usinage CNC accélère le processus de développement des prototypes en permettant des mises en valeur rapides. Les plans peuvent être démontrés rapidement à l'aide de prototypes totalement utilitaires avant de se concentrer sur des appareils et des séries de création plus coûteux. Des tolérances de création étroites garantissent que les prototypes correspondent parfaitement à l'objectif du plan. L'usinage CNC rapide raccourcit le cycle de développement des articles, ce qui permet aux nouveaux articles d'arriver plus rapidement sur le marché grâce à un cercle d'approbation et d'apprentissage productif.

Tolérances de précision

Les progrès de la programmation FAO, des commandes CNC et des centres d'usinage ont fondamentalement développé les tolérances de précision réalisables par l'usinage CNC. Des tolérances plus serrées, se rapprochant de celles du façonnage par infusion, permettent de prototyper des pièces métalliques complexes, voire de les fabriquer efficacement à l'aide de la CNC, en réduisant le besoin d'emballage après le processus.

Conclusion

Le mélange d'innovations avancées telles que la conception assistée par ordinateur/la programmation de la CFAO, Usinage CNC et la fabrication de substances ajoutées bouleversent la manière dont les articles sont planifiés et produits. Elle a favorisé le passage à des modèles de création disséminés et sur demande qui facilitent les processus, de la planification à la fabrication. La commande numérique multiaxiale, en particulier, a élargi les calculs pouvant être usinés avec précision, en prenant en considération des pièces et des outils extrêmement complexes. Associée à la robotisation, elle permet une personnalisation de masse à grande échelle. Les capacités d'usinage continuant à progresser, la CNC devient progressivement une stratégie de création essentielle, depuis le prototypage jusqu'aux séries moyennes. Les synergies entre ces innovations de pointe amélioreront en outre les processus de développement des articles, en répondant plus rapidement aux besoins mécaniques et commerciaux grâce à des cycles d'approbation, d'apprentissage et d'amélioration constante plus productifs.

FAQs :

Q : Quels sont les avantages fondamentaux de la conception assistée par ordinateur/programmation FAO ?

• La définition basée sur le modèle rationalise la production en éliminant les dessins de transition.
• La programmation robotisée de la CNC réduit les erreurs et rationalise les parcours d'outils.
• Les calculs complexes peuvent être usinés à l'aide d'un seul dispositif d'installation.

Q : Quels types d'éléments les machines CNC multi-axes peuvent-elles produire ?

• Profils non linéaires grâce à des tomahawks rotatifs supplémentaires après les 3 tomahawks linéaires habituels.
• Des poches, des trous et des surfaces gravées profondément imprévisibles grâce à l'usinage simultané sur 5 axes ou consécutif sur 5+2 axes.

Q : Comment l'assemblage avancé a-t-il affecté les modèles de création ?

• La fabrication disséminée sur demande permet de réduire les coûts en créant localement les articles nécessaires au moment et à l'endroit où ils sont requis.
• La personnalisation de masse à grande échelle permet de fabriquer des articles sur mesure pour chaque client grâce à l'informatisation.

Q : Quels sont les éléments qui se prêtent à l'usinage CNC ?

• Les prototypes sont soumis à l'approbation de la structure et de la pratique avant la création de l'entreprise.
• Moules, morsures de la poussière et appareils d'assemblage de différents produits.
• Pièces de précision pour l'aviation, les cliniques et le matériel.

Q : Comment les tolérances d'usinage varient-elles en fonction des cycles ?

R : Bien qu'elles ne soient pas aussi proches que celles du formage par infusion, les tolérances de la CNC se sont essentiellement améliorées et se rapprochent de celles d'autres techniques soustractives telles que l'usinage sans travail post-traitement.