Définition d’une machine-outil à commande numérique

Technologie des MOCN

Ce chapitre est consacré à la technologie des MOCN et à la mise en relief des panneaux de commandes pour différentes MOCN. Les travaux menés par Falcon et Jacquard à la fin du XVIIIe siècle ont montré qu’il était possible de commander les mouvements d’une machine à partir d’informations transmises par un carton perforé. Leur métier à tisser de 1805 fut le premier équipement à être doté de cette technique et, de ce point de vue, il peut être considéré comme l’ancêtre de la commande numérique. C’est en 1942 aux États-Unis que la C.N a commencé à être exploitée, pour permettre l’usinage de pompes à injection pour moteurs d’avions. Il s’agissait en fait de cames, dont le profil complexe était irréalisable au moyen d’une machine traditionnelle . Il faut cependant rattacher l’exploitation industrielle de la CN au développement de l’électronique. En 1947, à Traverse City dans l’État du Michigan, John Parsons fabrique pour le compte de l’US Air Force des pales d’hélicoptère par reproduction.

Pour façonner ses gabarits, il utilise une méthode consistant à percer plusieurs centaines de trous faiblement espacés de manière à approcher le profil théorique. L’emplacement et la profondeur de chaque trou sont calculés avec précision par un ordinateur IBM à cartes perforées. La finition de la surface est obtenue par des opérations manuelles de polissage. Mais, lorsque l’US Air Force confie à ce même Parsons la réalisation de pièces de formes encore plus complexes pour ses futurs avions supersoniques, celui-ci réalise que sa méthode est trop approximative et que seul un usinage continu en 3 dimensions sera en mesure de donner satisfaction. Au printemps 1949, il confie alors au Massachusetts Institut of Technologie (MIT) le soin de développer des asservissements capables de piloter une machine qui recevra des instructions intermittentes à partir d’un lecteur de cartes. Il faut cependant rattacher l’exploitation industrielle de la CN au développement de l’électronique.

Réglage sur PC TURN

La position de point (OM), l’origine machine, étant très éloignée de la pièce à usiner, ne convient pas en tant que point de départ de la programmation. Donc, il va falloir décaler l’origine machine vers un point qui facilite la programmation. Ce point est l’origine de la pièce. « OM » est décalé directement vers « Op » par une distance Zp égale à Z1.par ailleurs, le point « Op » se trouve aussi sur l’axe de tournage d’où la valeur Xp est nulle Pratiquement, pour déterminer la valeur Z1, plusieurs méthodes sont citées dans la littérature. La méthode la plus courante est la méthode d’affleurement. Le point « N » étant sur la face avant de la tourelle est repéré par rapport à l’origine machine « OM ». Si on veut connaître la position de la face avant de la pièce (Op) par rapport à l’origine machine, il suffit de la faire toucher à la face avant de la tourelle. Le principe de la méthode d’affleurement donc, est de faire coincer une feuille de papier entre la face avant la tourelle et la face avant de la pièce comme la montre la figure 2-8.

Préparation du poste de travail

Cette fonction contient des réglages sur différentes machines, tels que remise à zéro de la machine Boxford, détermination de OP sur Denford Cyclone, détermination de OP sur PC TURN155, avec description de réglage en texte, et visualisation en vidéo, et en images pour différents pupitres. Pour accéder à cette fonction, cliquer sur le bouton Préparation du poste de travail il apparaît la fenêtre illustré par la figure3-3. Sur la même fenêtre il apparaît la fonction remise à zéro de la machine Boxford après cliquer sur l’onglet RAZ BOXFORD. Cette fonction montre la remise à zéro sur la machine Boxford, avec description en texte, affichage de panneau de commande, et en visualisation vidéo. Sur la même fenêtre cliquer sur le deuxième onglet, il apparaît la fonction suivante concernant la détermination de OP sur la machine Denford Cyclone avec description en texte, affichage de pupitre, et visualisation en vidéo. Pour accéder au troisième réglage, il suffit juste de cliquer sur le troisième onglet intitulé DETERMINATION DE OP PC TURN 155 , il apparaît la fenêtre illustré par la figure 3-5. Cette fonction présente la détermination de OP sur la machine PC TURN155 de la commande Sinumerik, en expliquant la méthode d’affleurement par écrit, et par images, en plus d’une visualisation vidéo.

Opérations: Cette fonction contient des opérations d’usinage sur la machine Boxford 160TCLi, tels que chariotage, dressage, filetage, tronçonnage,…, avec description d’opération en écriture de bloc d’opération, visualisation en vidéo d’usinage et de simulation en cliquant sur « Play »pour lire la vidéo, et en cas de nécessité sur « Pause » ou « Stop », et illustration en image. Pour accéder à cette fonction, cliquer sur le bouton Opérations il apparait la fenêtre illustré par la figure 3-6. Sur la même fenêtre il apparaît la fonction Dressage de la machine Boxford après cliquer sur l’onglet Dressage. Cette fonction présente l’opération de dressage d’une pièce brute sur la machine Boxford, cette opération est présentée par des séquences vidéos d’usinage et de simulation, illustration d’image, et écriture de bloc d’opération concerné.

Pour accéder au centrage et perçage, cliquer sur le deuxième onglet, il apparaît la fenêtre illustré par la figure 3-7. Cette fonction présente les opérations de centrage et de perçage de la pièce, en montrant avec des séquences vidéos d’usinage et de simulation, des images et écriture des blocs des opérations concernées. Pour accéder au chariotage, cliquer sur le troisième onglet, il apparaît la fenêtre illustré par la figure 3-8. Cette fonction présente l’opération de chariotage, visualiser l’opération avec des séquences vidéos d’usinage et de simulation , et en montrant avec une image et écriture de bloc d’opération concernée. Pour voir apparaître une opération d’interpolation circulaire, cliquer sur l’onglet suivant, une fenêtre est affichée illustré par la figure 3-9. Cette fonction illustre les opérations d’interpolation circulaire utilisant les fonctions G02 et G03, pour pouvoir voir les opérations visualiser l’opération avec des séquences vidéos d’usinage et de simulation, en montrant avec une image d’opération et écriture de bloc d’opération concernée.

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Table des matières

Introduction générale
Chapitre 1
1.1 Introduction
1.2 Historique des MOCN
1.3 Définition d’une machine-outil à commande numérique
1.4 ARCHITECTURE D’UNE MOCN
1.4.1. Partie commande
1.4.1.1. Directeur de commande numérique
1.4.1.2. Pupitre de commande
1.4.2. Partie opérative
1.4.2.1. Bâti
1.4.2.2. porte-outils
1.4.2.3. Mandrin
1.4.2.4. Poupée mobile
1.4.2.5. Moteurs
1.4.2.6. Capteurs
1.5. Classification des MOCN
1.5.1. Classification des MOCN selon le mode de fonctionnement
1.5.1.1. Fonctionnement en boucle ouverte
1.5.1.2. Fonctionnement en boucle fermée
1.5.1.3. Fonctionnement avec commande adaptative
1.5.2. Classification des MOCN selon le nombre d’axes
1.5.3. Classification des MOCN selon le mode d’usinage
1.5.3.1. MOCN point à point
1.5.3.2. MOCN paraxiale
1.5.3.3. MOCN contournage
1.6. Programmation des MOCN
1.6.1. Introduction
1.6.2. Structure d’un programme
1.6.2.1. Numéro de programme
1.6.2.2. Séquence du programme
1.6.2.3. Mots
1.6.2.4. Adresses utilisés
1.6.2.5. Codes utilisables
1.6.3. Fonctions préparatoires G
1.6.4. Fonctions auxiliaires M
1.7. Conclusion
Chapitre 2
2.1. Introduction
2.2. Utilisation d’une MOCN
2.2.1. Avant-projet d’étude de fabrication
2.2.2. Systèmes d’axes
2.2.2.1. Axes primaires (mouvement de translation)
2.2.2.2. Axes secondaires (U, V, W)
2.2.2.3. Axes rotatifs (A, B, C)
2.2.3. Référentiel de programmation
2.2.4. Origines
2.2.4.1. Définitions
2.2.4.2. Représentation des origines
2.2.5. Jauge et correction d’outil
2.2.5.1. Définition
2.2.5.2. Correction dynamique d’outil
2.2.5.3. Recherche et contrôle des valeurs
2.2.6. Réglage de la position relative Origine Machine/Origine Programme sur différentes MOCN 41
2.2.7. Réglage sur Denford
2.2.7.1. Remise à zéro d’une MOCN (RAZ)
2.2.7.2. Introduction des données de départ
2.2.7.3. Réglage de l’origine programme (OP)
2.2.8. Réglage sur PC Turn 155
2.2.9. Réglage de DCN Boxford
Conclusion