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usinage de précision

Qu’est-ce que l’usinage de précision ? Tout savoir

L’usinage de précision consiste à façonner des pièces mécaniques à travers différents processus tels que fraisage, tournage ou encore décolletage. Grâce à une machine-outil à commande numérique (CNC), ce procédé permet d’obtenir des objets, des composants ou des prototypes d’une haute précision. C’est aussi pourquoi cette technologie est l’une des plus importantes utilisée dans les industries de pointe. Découvrons ensemble les avantages de l’usinage de précision et ses champs d’application.

Usinage de précision : histoire et définition

Avant de connaître le principe de fonctionnement et l’intérêt de l’usinage de précision, découvrez d’abord son histoire.

Histoire de l’usinage de précision

Conçues pour remplacer la main de l’homme et faciliter le travail de façonnage de matériaux, les machines d’usinage existent depuis 3500 avant JC. Si elles étaient au début des tours de potier, actionnées par une pédale, la découverte de nouvelles énergies et les avancées technologiques ont permis de réformer ces machines à travers les siècles.

Alors que la plupart des machines d’usinage motorisées sont inventées pendant la 2e moitié du XVIIIe siècle, c’est durant la Révolution industrielle que ces appareils connaissent leur plus grande évolution. Actuellement, ces machines pilotées par ordinateur (commande numérique) peuvent effectuer une multitude de tâches avec haute précision et en peu de temps.

L’usinage de précision, qu’est-ce que c’est ?

Pouvant être utilisé pour façonner une multitude de matières (métal, plastique, inox…), l’usinage de précision est une technique consistant à retirer de la matière pour obtenir la forme et les dimensions voulues pour une pièce. Procédé issu de l’usinage industriel, il se distingue par sa grande précision.

Il sert principalement dans la fabrication de pièces unitaires ou un sous-ensemble de composants complexes avec de faibles tolérances, c’est-à-dire des pièces ne présentant aucun défaut. La machine CNC comprend divers outillages permettant de réaliser un façonnage très précis. Mais surtout, elle peut produire une grande variété de pièces mécaniques ou prototypes plus rapidement tout en respectant parfaitement la surface, la géométrie, la taille et la finition souhaitée.

Les avantages et inconvénients de l’usinage de précision

Contrairement à l’usinage industriel classique, l’usinage de précision permet d’obtenir des pièces fiables, précises en grande quantité et en quelques secondes. Même s’il présente quelques limites, ces avantages sont considérables.

Avantages

Cette technique offre une fiabilité inégalée, que ce soit lors de la conception ou de la retouche d’une pièce, mais pas seulement. Parmi ses atouts, citons :

  • l’important niveau de précision dimensionnel et géométrique pour une fabrication optimale ;
  • la possibilité de répondre à des exigences élevées en termes de formes ou de finition ;
  • la production de pièces en plus grande quantité : petite, moyenne ou grande série ;
  • la possibilité de travailler des matériaux durs et complexes comme le titane ou l’inox ;
  • la réduction du temps de fabrication, des phases de tests et des coûts de production.

Enfin, l’usinage de précision permet de réaliser une multitude d’opérations allant du simple perçage au fraisage ou à l’alésage.

Inconvénients

Bien qu’il permette d’optimiser le procédé industriel tout en respectant des normes exigeantes, cette technologie requiert un temps de fabrication trop long pour la conception de pièces complexes avec plusieurs couches. En termes de prototypage, les machines CNC peuvent parfois gaspiller la matière brute, ce qui implique un prix unitaire assez onéreux.

Les étapes du processus d’usinage de pièces mécaniques

Pour concevoir des pièces de qualité irréprochable, l’usinage mécanique de précision implique un processus méthodique et organisé.

Modélisation de pièces à usiner

Les ingénieurs réalisent d’abord des moules prototypes qui serviront pour la modélisation ou le prototypage de la pièce. Cette étape est d’autant plus cruciale pour les composants mécaniques aux formes complexes. D’ailleurs, on utilise généralement une modélisation 3D pour obtenir une vue précise de la pièce.

Choix des procédés d’usinage à utiliser

La sélection des techniques d’usinage nécessaires dépend essentiellement du matériau à travailler et de la complexité des pièces à créer :

  • fraisage ;
  • décolletage ;
  • perçage ;
  • rectification, etc.

Vient ensuite le choix de la machine-outil qui devra répondre au degré de précision à atteindre : machine à 3 ou 5 axes, aléseuse CNC…

Vous aimeriez aussi : Décolletage et usinage : quelles sont les différences ?

Usinage de la pièce

Une fois toutes ces étapes effectuées correctement, l’usinage de la pièce devra se faire sans encombre. Le machiniste aura recours aux outils (manuels ou CNC) pour façonner une matière brute et lui donner la forme ainsi que les finitions recherchées.

Contrôle des pièces mécaniques utilisées

Pour être sûr que les composants fabriqués répondent parfaitement aux exigences du client, on procède à un contrôle qualité. Les pièces sont donc soumises à tests et des outils de mesure pour vérifier ses caractéristiques fonctionnelles, mécaniques, mais aussi esthétiques.

Les domaines d’applications de l’usinage de précision

En raison de la haute fiabilité des pièces produites, l’usinage de précision sert surtout pour les industries exigeantes telles que :

  • l’aérospatiale : aéronautique et astronautique ;
  • l’usinage médical ;
  • la métallurgie et la chaudronnerie ;
  • l’industrie automobile.

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17 janvier, 2024

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