En bref, la technologie CNC n'est pas très compliquée. C'est un outil contrôlé par un ordinateur. Cela devient encore plus sophistiqué lorsque l'on considère la manière dont l'ordinateur contrôle l'outil. L'illustration ci-dessous montre à quoi pourrait ressembler une machine de routeur CNC de base sans le contrôleur.
Définition de routeur CNC :
CNC = Computer Numerical Control. Un « contrôleur » d’ordinateur lit le code G ou les instructions en langage machine et pilote un outil.
Le programme NC (commande numérique) est un ensemble détaillé d'instructions étape par étape qui indiquent à la machine quel chemin suivre et quelles opérations effectuer.
Histoire du routeur CNC :
La commande numérique, ou simplement NC, a été développée à la fin des années 1940 et au début des années 1950 par John T. Parsons en collaboration avec le MIT (Massachusetts Institute of Technology). Elle a été développée pour contribuer à l'effort de fabrication d'après-guerre. Les pièces d'avion devenaient plus complexes et nécessitaient un niveau de précision que les opérateurs humains ne pouvaient pas atteindre.
Les pièces usinées complexes ne pouvaient plus être fabriquées par un opérateur qualifié seul.
Au début, les machines étaient câblées, puis les instructions étaient données via une bande perforée à partir de 1. Cinq ans plus tard, des machines à commande numérique étaient installées dans des environnements de production de travail des métaux partout aux États-Unis. Au milieu des années 1952, la technologie NC jouait un rôle dominant dans l'industrie.
La plupart des programmes de machines étaient enregistrés sur du papier perforé ou sur une bande d'aluminium jusqu'en 1980 environ. Dans les années 1970 et 80, la croissance de la technologie des microprocesseurs a permis de connecter directement les ordinateurs aux machines à commande numérique à l'aide de câbles, d'où le terme CNC.
Fondamentalement, la commande numérique est une technique de contrôle des machines plutôt qu'un type spécifique de machine. Les machines CNC ont été initialement construites pour l'usinage du métal. Elles ont ensuite été adaptées à d'autres industries telles que le bois, le tissu, la mousse et les plastiques, pour n'en citer que quelques-unes. Toutes ces machines ont certaines caractéristiques en commun qui sont :
• un programme (instructions)
• un contrôleur
• une machine-outil
Les défonceuses à bois diffèrent de leurs cousines pour le travail des métaux en ce qu'elles ne sont pas soumises aux mêmes forces de charge et de vibration. Elles tournent plus vite, jusqu'à 24000 5 tr/min et ont des tables de travail plus grandes ; jusqu'à 20'x1200'. Elles utilisent des outils et des porte-outils plus petits et fonctionnent à des vitesses d'usinage plus rapides ; jusqu'à 30 pouces par minute ou m/min. Une autre différence est qu'elles ne nécessitent pas le même niveau de précision. Les applications de travail des métaux nécessitent généralement une précision beaucoup plus grande et des tolérances plus strictes que pour l'usinage du bois.
M. Isao Shoda prétend avoir fabriqué le premier routeur NC au monde et il l'a exposé à la foire internationale d'Osaka en 1. (Modèle : NC-1968a)
1968 – Shoda a exposé la toute première défonceuse à bois à commande numérique (NC-1A) à la foire internationale d'Osaka
Au début des années 1970, l'avènement de la première CNC est apparu dans l'industrie aérospatiale (contrôlée par un ordinateur central).
À la fin des années 70, les perceuses à commande numérique ont été les premières à apparaître dans l'industrie du bois. On les appelait machines point à point car elles déplaçaient une perceuse d'un point à un autre et perçaient un trou. Le terme point à point a été inventé à partir d'une méthode d'assemblage de circuits électroniques d'avant 1 qui exigeait que les assembleurs électroniques professionnels opèrent à partir de livres de photographies et suivent une séquence d'assemblage exacte pour s'assurer qu'ils ne manquent aucun composant.
D’autres événements qui ont eu un impact sur la technologie CNC ont été :
• Milieu des années 1970 : 1er microprocesseur (Intel 8080)
• fin des années 1970 : 1ère CNC 5 axes en ébénisterie
Les routeurs CNC ont d'abord été utilisés par l'industrie aérospatiale pour découper des motifs complexes dans des feuilles d'aluminium. Le boulonnage de la feuille d'aluminium à la surface de la table était un processus long. Au début des années 1, les ingénieurs de Thermalwood ont eu l'idée d'aspirer de l'air à travers d'énormes blocs de boucher en bois de balsa. Comme le bois de balsa laisse passer l'air librement à travers le grain final, ils ont ajouté un vide à haut débit pour maintenir les feuilles d'aluminium sans utiliser de fixations mécaniques. Ils ont ensuite réalisé que les panneaux de particules avaient des propriétés poreuses similaires et les tables à vide universelles sont nées.
Au début des années 1980, la technologie CNC était utilisée dans de nombreux types de machines de l'industrie secondaire du bois. Voici quelques exemples :
Les systèmes point à point tels que les aléseuses sont utilisés depuis le début de l'ère de la CN. Comme il n'y avait aucun contact entre la pièce et l'outil jusqu'à ce qu'une perceuse pneumatique soit activée, le chemin emprunté par la broche pour atteindre sa destination finale importait peu, d'où le terme point à point. Ces machines ont ensuite été adaptées à la nouvelle technologie CNC et bien qu'elles intègrent plus d'options que le simple perçage, le nom a persisté.
Les systèmes de coupe droite tels que les scies à panneaux NC limitent le contrôle à un seul axe de mouvement. La lame de scie se déplace ensuite indépendamment de la commande sur toute la longueur de la poutre pour effectuer une coupe droite.
La découpe de contours telle que celle observée dans les centres d'usinage CNC permet le contrôle simultané du mouvement de 3 axes ou plus lors de l'exécution des opérations d'usinage. En d'autres termes, l'ordinateur contrôle la fraise dans l'espace le long des axes x, y et z tout en effectuant la découpe.
Aujourd'hui, les machines de toupie CNC font partie intégrante du processus de fabrication. De nouvelles fonctionnalités et des performances améliorées sont développées chaque jour, ce qui donnera à la CNC un rôle toujours croissant dans le succès de notre industrie.
