LE CENTRE D`USINAGE - WikiDocs, Université de Lorraine

LE CENTRE D’USINAGE
1. Historique :
C’est en 1942 aux États-Unis que la commande numérique 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.
2. Principe général :
Un centre d’usinage a pour but de faire suivre à l’extrémité d’un outil de coupe, une trajectoire programmée ou définie
dans un repère orthonormé (x,y,z) lié à une pièce quelconque. Ces mouvements sont ensuite traduits dans un
langage appelé code ISO permettant non seulement de définir les trajectoires mais également d’intégrer des
paramètres technologiques comme par exemple la vitesse de rotation de la broche machine.
La programmation établie, le programme est transféré dans la mémoire de la machine, puis un réglage de la machine
est nécessaire afin de positionner les trajectoires dans le système d’axes de la machine et d’intégrer les dimensions
des outils de coupe utilisés.
3. Principe de réglage
Le réglage d’un centre d’usinage consiste à indiquer à la machine :
Les décalages dans l’espace entre son système d’axes et le repère de programmation lié à la pièce. C’est le réglage
de la position de l’origine programme
Les décalages entre l’extrémité de l’outil réalisant l’usinage et le point piloté par la machine lors de son initialisation.
Ce paramètre est appelé jauges outils.
Système axes de la MACHINE
Point piloté à l’initialisation
Extrémité de l’outil
Repère Programmation lié à la pièce
Trajectoire
programmée
OP
Pièce
Table de la
machine
Vecteur permettant de position l’origine du
programme avec le système d’axes de la machine
ETAU
Vecteur permettant d’intégrer les dimension et
orientation de l’outil de coupe
4. Le système d’axes de déplacement d’une CN
La description des axes d’une machine à commande numérique est régi par une norme (norme AFNOR NF
Z68-020). Dans le cas d’un centre d’usinage vertical 3 axes c'est-à-dire disposant de 3 mouvements possibles, ces
axes forme un trièdre direct de référence lié à la pièce.
REMARQUE IMPORTANTE : dans tous les cas, il faut toujours considérer la pièce fixe et l’outil mobile par
rapport à la pièce ! ( vue d’esprit à avoir en fraisage)
La disposition des axes est la suivante
 L’axe z est parallèle à l’axe de la broche. Le sens positif est celui de l’éloignement de l’outil /pièce.
 L’axe x est perpendiculaire à l’axe Oz et parallèle au plus grand déplacement (longitudinal sur un centre).
Sur le centre vertical l’axe Ox est dirigé vers la droite de l’opérateur.
 L’axe y forme avec les axes Ox et Oz un trièdre droit (axes perpendiculaires) et direct.
5. Les points caractéristiques d’une commande numérique.
L’ORIGINE MACHINE
Avant toute mise en service, une machine-outil à commande numérique doit être initialisée. Cette opération consiste à
déplacer les axes de la machine vers un point défini par des butées électriques afin de déterminer pour chaque axe
son origine (point zéro).
Ce point est le point de référence de la machine également appelé origine machine. Il correspond à l’origine du
système d’axes de la machine. Il est atteint en réalisant les prises d’origine Machine (P.O.M.), opération que vous
avez effectuée en début de TP.
L’ORIGINE PROGRAMME OP
C’est l’origine d’un “système d’axe” lié à la pièce qui permettra d’écrire facilement le programme. C’est à partir de
ce point que sont programmés les mouvements de la machine. Il est défini en fonction de la géométrie de la pièce.
LES POINTS COURANTS PCbroche ET PCoutil
Le point courant est le point piloté par la machine, c'est-à-dire que c’est ce point de la machine qui va suivre les
trajectoires programmées dans le repère de programmation de la pièce.
Dans le cas d’un usinage, le point piloté sera l’extrémité de l’outil réalisant l’usinage : ce point est appelé PCoutil. Or
lors de l’achat d’une machine, celle-ci est livrée sans outil. Le constructeur a donc défini un point précis par rapport à
la broche de la machine (partie de la machine recevant l’outil) : c’est le point courant broche PC broche.
Le paramètre reliant ces deux points s’appelle la jauge outil.
 Lorsque les jauges outils sont nulles, le point courant est situé à l’intersection du plan de la base de la broche et de
son axe. C’est alors le “point courant broche” pcb.
 Lorsque l’outil est en broche et les paramètres outils sont pris en compte (L et R pour une fraise, L pour un foret), le
point courant est alors situé à l’extrémité de l’outil. C’est alors le “point courant outil” pco.
Broche
Broche
L
Broche
L
Fraise
Point courant broche
R
Point courant outil
Foret
Modélisation géométrique du centre d’usinage
Z
Y
OM
OM
X
Origine MACHINE OM
Point courant broche Pcb
Décalage sur
l’axe Z entre
OM/OP
Z
Point courant outil Pco
Y
Jauge outil
Origine Programme OP
OM
OP
OP
Décalage sur l’axe Y
entre OM/OP
X
OP
Pièce
Table de la
machine
ETAU
OP
OM
Décalage sur l’axe X
entre OM/OP