Dans un monde où les objets physiques sont omniprésents – que ce soit des produits, des pièces ou des lieux – la fabrication assistée par ordinateur (FAO) rend tout cela possible. Nous sommes ceux qui donnent le pouvoir de vol aux avions ou le rugissement des chevaux aux voitures. Lorsque vous avez besoin de fabriquer quelque chose, pas seulement de le concevoir, la CAO est la réponse. Que se passe-t-il en coulisse ? Continuez à lire pour le découvrir.
Qu’est-ce que la FAO (fabrication assistée par ordinateur) ?
La fabrication assistée par ordinateur (FAO) est l’utilisation de logiciels et de machines contrôlées par ordinateur pour automatiser un processus de fabrication. Pour qu’un système de FAO fonctionne, vous avez besoin de trois composants :
- Un logiciel qui indique à une machine comment fabriquer un produit en générant des parcours d’outils.
- Des machines capables de transformer la matière première en produit fini.
- Le post-traitement qui convertit les parcours d’outils en un langage compréhensible par les machines.
Ces trois composants sont liés par un travail acharné et des compétences humaines. En tant qu’industrie, nous avons passé des années à construire et à perfectionner les meilleures machines de fabrication. Aujourd’hui, aucun projet de conception n’est trop complexe pour un atelier de machiniste compétent.
Processus de CAO à FAO
Sans la FAO, il n’y aurait pas de CAO. La CAO se concentre sur la conception d’un produit ou d’une pièce, tandis que la FAO se concentre sur la façon de le fabriquer. Vous pouvez concevoir la partie la plus élégante de votre outil de CAO, mais si vous ne pouvez pas la fabriquer efficacement avec un système de FAO, cela ne servira à rien.
Le processus d’ingénierie commence dans le monde de la CAO. Les ingénieurs créent des dessins 2D ou 3D qui décrivent la forme et le fonctionnement d’un produit. En CAO, chaque conception est appelée un modèle et contient un ensemble de propriétés physiques utilisées par un système de FAO.
Une fois la conception terminée en CAO, elle est chargée dans le système de FAO. Le logiciel commence alors à préparer le modèle pour l’usinage. L’usinage est le processus contrôlé de transformation de la matière première en une forme définie par des actions telles que la découpe, le perçage ou le fraisage.
Le logiciel de FAO prépare le modèle à usiner en effectuant plusieurs actions, notamment :
- Vérifier s’il y a des erreurs de géométrie dans la conception qui pourraient affecter le processus de fabrication.
- Générer un parcours d’outils pour le modèle, c’est-à-dire un ensemble de coordonnées que la machine suivra lors de l’usinage.
- Régler tous les paramètres de la machine, tels que la vitesse de coupe, la tension, la hauteur de coupe/perçage, etc.
- Configurer l’agencement pour optimiser l’efficacité de l’usinage en déterminant la meilleure orientation pour la pièce.
Une fois que le modèle est prêt pour l’usinage, toutes les informations sont envoyées à une machine pour produire physiquement la pièce. Cependant, nous ne pouvons pas simplement donner à la machine des instructions en langage courant. Nous devons lui parler dans son propre langage, appelé G-code, qui contrôle ses actions, telles que la vitesse, l’avance, les liquides de refroidissement, etc.
Vue d’ensemble des machines CNC
Jusqu’à présent, nous avons décrit les machines de FAO comme de simples machines, mais cela ne leur rend pas vraiment justice. Voir une fraiseuse Haas transformer un bloc de métal en copeaux me fait sourire à chaque fois. Sans ces machines, mon travail serait impossible.
Les centres de fabrication modernes utilisent diverses machines à commande numérique par ordinateur (CNC) pour produire des pièces techniques. Avant l’apparition des machines CNC, les centres de fabrication étaient gérés manuellement par des vétérans de l’usinage. L’automatisation a rapidement suivi, et aujourd’hui, les machines CNC ne nécessitent qu’une intervention humaine minimale pour fonctionner.
Voici quelques types de machines CNC couramment utilisées :
Routeurs CNC
Ces machines découpent et sculptent une variété de formes à l’aide d’outils de rotation à grande vitesse. Par exemple, un routeur CNC utilisé pour le travail du bois peut découper du contreplaqué en pièces d’armoire ou réaliser des gravures décoratives complexes sur des panneaux de porte. Les routeurs CNC ont des capacités de coupe à 3 axes, leur permettant de se déplacer dans les axes X, Y et Z.
Découpeurs à eau, plasma et laser
Ces machines utilisent des lasers précis, de l’eau à haute pression ou une torche à plasma pour effectuer des coupes ou des gravures contrôlées. Ces machines permettent de réaliser en quelques heures ou quelques jours des travaux de gravure qui prendraient des mois à réaliser manuellement. Les découpeurs au plasma sont particulièrement utiles pour les matériaux conducteurs tels que les métaux.
Fraiseuses
Ces machines permettent de découper une variété de matériaux tels que le métal, le bois, les composites, etc. Les fraiseuses offrent une grande polyvalence avec une variété d’outils adaptés à des exigences spécifiques de matériaux et de formes. L’objectif principal d’une fraiseuse est de retirer rapidement de la matière brute pour obtenir la forme finale désirée.
Tours
Ces machines permettent également de transformer la matière brute, mais de manière différente. Une fraiseuse utilise un outil rotatif tandis que le matériau reste stationnaire, tandis qu’un tour fait tourner le matériau et coupe avec un outil stationnaire.
Machines à décharge électrique (EDM)
Ces machines utilisent des décharges électriques pour découper précisément la matière brute. Une étincelle électrique est créée entre une électrode et la matière première, générant une température atteignant 8 000 à 12 000 degrés Celsius. Cela permet à une machine EDM de façonner presque tous les matériaux avec précision et contrôle.
L’élément humain de la FAO
Depuis l’introduction de la FAO dans les années 1990, le rôle de l’humain dans la fabrication a évolué. Auparavant, les machinistes devaient posséder des années d’expérience pour maîtriser l’usinage manuel. Mais aujourd’hui, grâce à la FAO, les compétences qui prenaient autrefois 40 ans à acquérir peuvent être acquises en beaucoup moins de temps.
Dans un environnement de fabrication moderne, nous voyons généralement trois rôles principaux joués par les machinistes :
- L’opérateur : il charge les matières premières dans une machine CNC et s’occupe du processus d’usinage et d’emballage final.
- L’opérateur de configuration : il effectue la configuration initiale de la machine CNC, incluant le chargement du programme G-code et la configuration des outils.
- Le programmeur : il prend le dessin CAO et détermine comment le réaliser avec les machines CNC disponibles. Son travail consiste à définir les parcours d’outils, les vitesses, les avances et les outils nécessaires dans le code G pour exécuter le travail.
En plus de ces opérations quotidiennes, il y a également l’ingénieur de fabrication qui met en place des systèmes et des processus de fabrication idéaux. Il surveille la qualité des équipements et des produits tout en effectuant d’autres tâches de gestion.
L’impact de la FAO
Nous devons remercier John T. Parsons pour avoir introduit la méthode de carte perforée qui a permis de programmer et d’automatiser les machines NC. Depuis les années 1950, le monde de l’usinage CNC a connu une évolution rapide. Les machines CNC sont devenues de plus en plus sophistiquées, offrant des capacités avancées, une efficacité accrue et une utilisation plus efficace des matériaux.
Cependant, la FAO présente également certains défis, tels que le coût initial élevé des systèmes et des machines, ainsi que la difficulté d’attirer et de retenir des talents qualifiés.
Malgré ces défis, la FAO a apporté d’énormes améliorations à la fabrication, offrant des possibilités de conception et de production plus innovantes que jamais. L’homme, la machine et le logiciel travaillent de concert pour créer des produits de haute qualité.
La FAO ne se résume pas seulement à contrôler les machines dans un atelier. C’est un processus qui rassemble des logiciels, des machines, des processus et des personnes pour créer des pièces d’une grande qualité. Si vous n’avez jamais été dans un atelier de FAO, je vous encourage à en visiter un pour découvrir l’ambiance, ressentir les vibrations des machines CNC et toucher les pièces fraîchement fabriquées. C’est une expérience incroyable que je souhaite à toutes les générations futures de vivre. La FAO est une affaire de contact humain.
Et vous, êtes-vous encore en train de jongler avec des outils de CAO et de FAO séparés ? Fusion 360 vous offre les deux en un seul logiciel.
Dans un monde où les objets physiques sont omniprésents – que ce soit des produits, des pièces ou des lieux – la fabrication assistée par ordinateur (FAO) rend tout cela possible. Nous sommes ceux qui donnent le pouvoir de vol aux avions ou le rugissement des chevaux aux voitures. Lorsque vous avez besoin de fabriquer quelque chose, pas seulement de le concevoir, la CAO est la réponse. Que se passe-t-il en coulisse ? Continuez à lire pour le découvrir.
Qu’est-ce que la FAO (fabrication assistée par ordinateur) ?
La fabrication assistée par ordinateur (FAO) est l’utilisation de logiciels et de machines contrôlées par ordinateur pour automatiser un processus de fabrication. Pour qu’un système de FAO fonctionne, vous avez besoin de trois composants :
- Un logiciel qui indique à une machine comment fabriquer un produit en générant des parcours d’outils.
- Des machines capables de transformer la matière première en produit fini.
- Le post-traitement qui convertit les parcours d’outils en un langage compréhensible par les machines.
Ces trois composants sont liés par un travail acharné et des compétences humaines. En tant qu’industrie, nous avons passé des années à construire et à perfectionner les meilleures machines de fabrication. Aujourd’hui, aucun projet de conception n’est trop complexe pour un atelier de machiniste compétent.
Processus de CAO à FAO
Sans la FAO, il n’y aurait pas de CAO. La CAO se concentre sur la conception d’un produit ou d’une pièce, tandis que la FAO se concentre sur la façon de le fabriquer. Vous pouvez concevoir la partie la plus élégante de votre outil de CAO, mais si vous ne pouvez pas la fabriquer efficacement avec un système de FAO, cela ne servira à rien.
Le processus d’ingénierie commence dans le monde de la CAO. Les ingénieurs créent des dessins 2D ou 3D qui décrivent la forme et le fonctionnement d’un produit. En CAO, chaque conception est appelée un modèle et contient un ensemble de propriétés physiques utilisées par un système de FAO.
Une fois la conception terminée en CAO, elle est chargée dans le système de FAO. Le logiciel commence alors à préparer le modèle pour l’usinage. L’usinage est le processus contrôlé de transformation de la matière première en une forme définie par des actions telles que la découpe, le perçage ou le fraisage.
Le logiciel de FAO prépare le modèle à usiner en effectuant plusieurs actions, notamment :
- Vérifier s’il y a des erreurs de géométrie dans la conception qui pourraient affecter le processus de fabrication.
- Générer un parcours d’outils pour le modèle, c’est-à-dire un ensemble de coordonnées que la machine suivra lors de l’usinage.
- Régler tous les paramètres de la machine, tels que la vitesse de coupe, la tension, la hauteur de coupe/perçage, etc.
- Configurer l’agencement pour optimiser l’efficacité de l’usinage en déterminant la meilleure orientation pour la pièce.
Une fois que le modèle est prêt pour l’usinage, toutes les informations sont envoyées à une machine pour produire physiquement la pièce. Cependant, nous ne pouvons pas simplement donner à la machine des instructions en langage courant. Nous devons lui parler dans son propre langage, appelé G-code, qui contrôle ses actions, telles que la vitesse, l’avance, les liquides de refroidissement, etc.
Vue d’ensemble des machines CNC
Jusqu’à présent, nous avons décrit les machines de FAO comme de simples machines, mais cela ne leur rend pas vraiment justice. Voir une fraiseuse Haas transformer un bloc de métal en copeaux me fait sourire à chaque fois. Sans ces machines, mon travail serait impossible.
Les centres de fabrication modernes utilisent diverses machines à commande numérique par ordinateur (CNC) pour produire des pièces techniques. Avant l’apparition des machines CNC, les centres de fabrication étaient gérés manuellement par des vétérans de l’usinage. L’automatisation a rapidement suivi, et aujourd’hui, les machines CNC ne nécessitent qu’une intervention humaine minimale pour fonctionner.
Voici quelques types de machines CNC couramment utilisées :
Routeurs CNC
Ces machines découpent et sculptent une variété de formes à l’aide d’outils de rotation à grande vitesse. Par exemple, un routeur CNC utilisé pour le travail du bois peut découper du contreplaqué en pièces d’armoire ou réaliser des gravures décoratives complexes sur des panneaux de porte. Les routeurs CNC ont des capacités de coupe à 3 axes, leur permettant de se déplacer dans les axes X, Y et Z.
Découpeurs à eau, plasma et laser
Ces machines utilisent des lasers précis, de l’eau à haute pression ou une torche à plasma pour effectuer des coupes ou des gravures contrôlées. Ces machines permettent de réaliser en quelques heures ou quelques jours des travaux de gravure qui prendraient des mois à réaliser manuellement. Les découpeurs au plasma sont particulièrement utiles pour les matériaux conducteurs tels que les métaux.
Fraiseuses
Ces machines permettent de découper une variété de matériaux tels que le métal, le bois, les composites, etc. Les fraiseuses offrent une grande polyvalence avec une variété d’outils adaptés à des exigences spécifiques de matériaux et de formes. L’objectif principal d’une fraiseuse est de retirer rapidement de la matière brute pour obtenir la forme finale désirée.
Tours
Ces machines permettent également de transformer la matière brute, mais de manière différente. Une fraiseuse utilise un outil rotatif tandis que le matériau reste stationnaire, tandis qu’un tour fait tourner le matériau et coupe avec un outil stationnaire.
Machines à décharge électrique (EDM)
Ces machines utilisent des décharges électriques pour découper précisément la matière brute. Une étincelle électrique est créée entre une électrode et la matière première, générant une température atteignant 8 000 à 12 000 degrés Celsius. Cela permet à une machine EDM de façonner presque tous les matériaux avec précision et contrôle.
L’élément humain de la FAO
Depuis l’introduction de la FAO dans les années 1990, le rôle de l’humain dans la fabrication a évolué. Auparavant, les machinistes devaient posséder des années d’expérience pour maîtriser l’usinage manuel. Mais aujourd’hui, grâce à la FAO, les compétences qui prenaient autrefois 40 ans à acquérir peuvent être acquises en beaucoup moins de temps.
Dans un environnement de fabrication moderne, nous voyons généralement trois rôles principaux joués par les machinistes :
- L’opérateur : il charge les matières premières dans une machine CNC et s’occupe du processus d’usinage et d’emballage final.
- L’opérateur de configuration : il effectue la configuration initiale de la machine CNC, incluant le chargement du programme G-code et la configuration des outils.
- Le programmeur : il prend le dessin CAO et détermine comment le réaliser avec les machines CNC disponibles. Son travail consiste à définir les parcours d’outils, les vitesses, les avances et les outils nécessaires dans le code G pour exécuter le travail.
En plus de ces opérations quotidiennes, il y a également l’ingénieur de fabrication qui met en place des systèmes et des processus de fabrication idéaux. Il surveille la qualité des équipements et des produits tout en effectuant d’autres tâches de gestion.
L’impact de la FAO
Nous devons remercier John T. Parsons pour avoir introduit la méthode de carte perforée qui a permis de programmer et d’automatiser les machines NC. Depuis les années 1950, le monde de l’usinage CNC a connu une évolution rapide. Les machines CNC sont devenues de plus en plus sophistiquées, offrant des capacités avancées, une efficacité accrue et une utilisation plus efficace des matériaux.
Cependant, la FAO présente également certains défis, tels que le coût initial élevé des systèmes et des machines, ainsi que la difficulté d’attirer et de retenir des talents qualifiés.
Malgré ces défis, la FAO a apporté d’énormes améliorations à la fabrication, offrant des possibilités de conception et de production plus innovantes que jamais. L’homme, la machine et le logiciel travaillent de concert pour créer des produits de haute qualité.
La FAO ne se résume pas seulement à contrôler les machines dans un atelier. C’est un processus qui rassemble des logiciels, des machines, des processus et des personnes pour créer des pièces d’une grande qualité. Si vous n’avez jamais été dans un atelier de FAO, je vous encourage à en visiter un pour découvrir l’ambiance, ressentir les vibrations des machines CNC et toucher les pièces fraîchement fabriquées. C’est une expérience incroyable que je souhaite à toutes les générations futures de vivre. La FAO est une affaire de contact humain.
Et vous, êtes-vous encore en train de jongler avec des outils de CAO et de FAO séparés ? Fusion 360 vous offre les deux en un seul logiciel.
Dans un monde où les objets physiques sont omniprésents – que ce soit des produits, des pièces ou des lieux – la fabrication assistée par ordinateur (FAO) rend tout cela possible. Nous sommes ceux qui donnent le pouvoir de vol aux avions ou le rugissement des chevaux aux voitures. Lorsque vous avez besoin de fabriquer quelque chose, pas seulement de le concevoir, la CAO est la réponse. Que se passe-t-il en coulisse ? Continuez à lire pour le découvrir.
Qu’est-ce que la FAO (fabrication assistée par ordinateur) ?
La fabrication assistée par ordinateur (FAO) est l’utilisation de logiciels et de machines contrôlées par ordinateur pour automatiser un processus de fabrication. Pour qu’un système de FAO fonctionne, vous avez besoin de trois composants :
- Un logiciel qui indique à une machine comment fabriquer un produit en générant des parcours d’outils.
- Des machines capables de transformer la matière première en produit fini.
- Le post-traitement qui convertit les parcours d’outils en un langage compréhensible par les machines.
Ces trois composants sont liés par un travail acharné et des compétences humaines. En tant qu’industrie, nous avons passé des années à construire et à perfectionner les meilleures machines de fabrication. Aujourd’hui, aucun projet de conception n’est trop complexe pour un atelier de machiniste compétent.
Processus de CAO à FAO
Sans la FAO, il n’y aurait pas de CAO. La CAO se concentre sur la conception d’un produit ou d’une pièce, tandis que la FAO se concentre sur la façon de le fabriquer. Vous pouvez concevoir la partie la plus élégante de votre outil de CAO, mais si vous ne pouvez pas la fabriquer efficacement avec un système de FAO, cela ne servira à rien.
Le processus d’ingénierie commence dans le monde de la CAO. Les ingénieurs créent des dessins 2D ou 3D qui décrivent la forme et le fonctionnement d’un produit. En CAO, chaque conception est appelée un modèle et contient un ensemble de propriétés physiques utilisées par un système de FAO.
Une fois la conception terminée en CAO, elle est chargée dans le système de FAO. Le logiciel commence alors à préparer le modèle pour l’usinage. L’usinage est le processus contrôlé de transformation de la matière première en une forme définie par des actions telles que la découpe, le perçage ou le fraisage.
Le logiciel de FAO prépare le modèle à usiner en effectuant plusieurs actions, notamment :
- Vérifier s’il y a des erreurs de géométrie dans la conception qui pourraient affecter le processus de fabrication.
- Générer un parcours d’outils pour le modèle, c’est-à-dire un ensemble de coordonnées que la machine suivra lors de l’usinage.
- Régler tous les paramètres de la machine, tels que la vitesse de coupe, la tension, la hauteur de coupe/perçage, etc.
- Configurer l’agencement pour optimiser l’efficacité de l’usinage en déterminant la meilleure orientation pour la pièce.
Une fois que le modèle est prêt pour l’usinage, toutes les informations sont envoyées à une machine pour produire physiquement la pièce. Cependant, nous ne pouvons pas simplement donner à la machine des instructions en langage courant. Nous devons lui parler dans son propre langage, appelé G-code, qui contrôle ses actions, telles que la vitesse, l’avance, les liquides de refroidissement, etc.
Vue d’ensemble des machines CNC
Jusqu’à présent, nous avons décrit les machines de FAO comme de simples machines, mais cela ne leur rend pas vraiment justice. Voir une fraiseuse Haas transformer un bloc de métal en copeaux me fait sourire à chaque fois. Sans ces machines, mon travail serait impossible.
Les centres de fabrication modernes utilisent diverses machines à commande numérique par ordinateur (CNC) pour produire des pièces techniques. Avant l’apparition des machines CNC, les centres de fabrication étaient gérés manuellement par des vétérans de l’usinage. L’automatisation a rapidement suivi, et aujourd’hui, les machines CNC ne nécessitent qu’une intervention humaine minimale pour fonctionner.
Voici quelques types de machines CNC couramment utilisées :
Routeurs CNC
Ces machines découpent et sculptent une variété de formes à l’aide d’outils de rotation à grande vitesse. Par exemple, un routeur CNC utilisé pour le travail du bois peut découper du contreplaqué en pièces d’armoire ou réaliser des gravures décoratives complexes sur des panneaux de porte. Les routeurs CNC ont des capacités de coupe à 3 axes, leur permettant de se déplacer dans les axes X, Y et Z.
Découpeurs à eau, plasma et laser
Ces machines utilisent des lasers précis, de l’eau à haute pression ou une torche à plasma pour effectuer des coupes ou des gravures contrôlées. Ces machines permettent de réaliser en quelques heures ou quelques jours des travaux de gravure qui prendraient des mois à réaliser manuellement. Les découpeurs au plasma sont particulièrement utiles pour les matériaux conducteurs tels que les métaux.
Fraiseuses
Ces machines permettent de découper une variété de matériaux tels que le métal, le bois, les composites, etc. Les fraiseuses offrent une grande polyvalence avec une variété d’outils adaptés à des exigences spécifiques de matériaux et de formes. L’objectif principal d’une fraiseuse est de retirer rapidement de la matière brute pour obtenir la forme finale désirée.
Tours
Ces machines permettent également de transformer la matière brute, mais de manière différente. Une fraiseuse utilise un outil rotatif tandis que le matériau reste stationnaire, tandis qu’un tour fait tourner le matériau et coupe avec un outil stationnaire.
Machines à décharge électrique (EDM)
Ces machines utilisent des décharges électriques pour découper précisément la matière brute. Une étincelle électrique est créée entre une électrode et la matière première, générant une température atteignant 8 000 à 12 000 degrés Celsius. Cela permet à une machine EDM de façonner presque tous les matériaux avec précision et contrôle.
L’élément humain de la FAO
Depuis l’introduction de la FAO dans les années 1990, le rôle de l’humain dans la fabrication a évolué. Auparavant, les machinistes devaient posséder des années d’expérience pour maîtriser l’usinage manuel. Mais aujourd’hui, grâce à la FAO, les compétences qui prenaient autrefois 40 ans à acquérir peuvent être acquises en beaucoup moins de temps.
Dans un environnement de fabrication moderne, nous voyons généralement trois rôles principaux joués par les machinistes :
- L’opérateur : il charge les matières premières dans une machine CNC et s’occupe du processus d’usinage et d’emballage final.
- L’opérateur de configuration : il effectue la configuration initiale de la machine CNC, incluant le chargement du programme G-code et la configuration des outils.
- Le programmeur : il prend le dessin CAO et détermine comment le réaliser avec les machines CNC disponibles. Son travail consiste à définir les parcours d’outils, les vitesses, les avances et les outils nécessaires dans le code G pour exécuter le travail.
En plus de ces opérations quotidiennes, il y a également l’ingénieur de fabrication qui met en place des systèmes et des processus de fabrication idéaux. Il surveille la qualité des équipements et des produits tout en effectuant d’autres tâches de gestion.
L’impact de la FAO
Nous devons remercier John T. Parsons pour avoir introduit la méthode de carte perforée qui a permis de programmer et d’automatiser les machines NC. Depuis les années 1950, le monde de l’usinage CNC a connu une évolution rapide. Les machines CNC sont devenues de plus en plus sophistiquées, offrant des capacités avancées, une efficacité accrue et une utilisation plus efficace des matériaux.
Cependant, la FAO présente également certains défis, tels que le coût initial élevé des systèmes et des machines, ainsi que la difficulté d’attirer et de retenir des talents qualifiés.
Malgré ces défis, la FAO a apporté d’énormes améliorations à la fabrication, offrant des possibilités de conception et de production plus innovantes que jamais. L’homme, la machine et le logiciel travaillent de concert pour créer des produits de haute qualité.
La FAO ne se résume pas seulement à contrôler les machines dans un atelier. C’est un processus qui rassemble des logiciels, des machines, des processus et des personnes pour créer des pièces d’une grande qualité. Si vous n’avez jamais été dans un atelier de FAO, je vous encourage à en visiter un pour découvrir l’ambiance, ressentir les vibrations des machines CNC et toucher les pièces fraîchement fabriquées. C’est une expérience incroyable que je souhaite à toutes les générations futures de vivre. La FAO est une affaire de contact humain.
Et vous, êtes-vous encore en train de jongler avec des outils de CAO et de FAO séparés ? Fusion 360 vous offre les deux en un seul logiciel.
Dans un monde où les objets physiques sont omniprésents – que ce soit des produits, des pièces ou des lieux – la fabrication assistée par ordinateur (FAO) rend tout cela possible. Nous sommes ceux qui donnent le pouvoir de vol aux avions ou le rugissement des chevaux aux voitures. Lorsque vous avez besoin de fabriquer quelque chose, pas seulement de le concevoir, la CAO est la réponse. Que se passe-t-il en coulisse ? Continuez à lire pour le découvrir.
Qu’est-ce que la FAO (fabrication assistée par ordinateur) ?
La fabrication assistée par ordinateur (FAO) est l’utilisation de logiciels et de machines contrôlées par ordinateur pour automatiser un processus de fabrication. Pour qu’un système de FAO fonctionne, vous avez besoin de trois composants :
- Un logiciel qui indique à une machine comment fabriquer un produit en générant des parcours d’outils.
- Des machines capables de transformer la matière première en produit fini.
- Le post-traitement qui convertit les parcours d’outils en un langage compréhensible par les machines.
Ces trois composants sont liés par un travail acharné et des compétences humaines. En tant qu’industrie, nous avons passé des années à construire et à perfectionner les meilleures machines de fabrication. Aujourd’hui, aucun projet de conception n’est trop complexe pour un atelier de machiniste compétent.
Processus de CAO à FAO
Sans la FAO, il n’y aurait pas de CAO. La CAO se concentre sur la conception d’un produit ou d’une pièce, tandis que la FAO se concentre sur la façon de le fabriquer. Vous pouvez concevoir la partie la plus élégante de votre outil de CAO, mais si vous ne pouvez pas la fabriquer efficacement avec un système de FAO, cela ne servira à rien.
Le processus d’ingénierie commence dans le monde de la CAO. Les ingénieurs créent des dessins 2D ou 3D qui décrivent la forme et le fonctionnement d’un produit. En CAO, chaque conception est appelée un modèle et contient un ensemble de propriétés physiques utilisées par un système de FAO.
Une fois la conception terminée en CAO, elle est chargée dans le système de FAO. Le logiciel commence alors à préparer le modèle pour l’usinage. L’usinage est le processus contrôlé de transformation de la matière première en une forme définie par des actions telles que la découpe, le perçage ou le fraisage.
Le logiciel de FAO prépare le modèle à usiner en effectuant plusieurs actions, notamment :
- Vérifier s’il y a des erreurs de géométrie dans la conception qui pourraient affecter le processus de fabrication.
- Générer un parcours d’outils pour le modèle, c’est-à-dire un ensemble de coordonnées que la machine suivra lors de l’usinage.
- Régler tous les paramètres de la machine, tels que la vitesse de coupe, la tension, la hauteur de coupe/perçage, etc.
- Configurer l’agencement pour optimiser l’efficacité de l’usinage en déterminant la meilleure orientation pour la pièce.
Une fois que le modèle est prêt pour l’usinage, toutes les informations sont envoyées à une machine pour produire physiquement la pièce. Cependant, nous ne pouvons pas simplement donner à la machine des instructions en langage courant. Nous devons lui parler dans son propre langage, appelé G-code, qui contrôle ses actions, telles que la vitesse, l’avance, les liquides de refroidissement, etc.
Vue d’ensemble des machines CNC
Jusqu’à présent, nous avons décrit les machines de FAO comme de simples machines, mais cela ne leur rend pas vraiment justice. Voir une fraiseuse Haas transformer un bloc de métal en copeaux me fait sourire à chaque fois. Sans ces machines, mon travail serait impossible.
Les centres de fabrication modernes utilisent diverses machines à commande numérique par ordinateur (CNC) pour produire des pièces techniques. Avant l’apparition des machines CNC, les centres de fabrication étaient gérés manuellement par des vétérans de l’usinage. L’automatisation a rapidement suivi, et aujourd’hui, les machines CNC ne nécessitent qu’une intervention humaine minimale pour fonctionner.
Voici quelques types de machines CNC couramment utilisées :
Routeurs CNC
Ces machines découpent et sculptent une variété de formes à l’aide d’outils de rotation à grande vitesse. Par exemple, un routeur CNC utilisé pour le travail du bois peut découper du contreplaqué en pièces d’armoire ou réaliser des gravures décoratives complexes sur des panneaux de porte. Les routeurs CNC ont des capacités de coupe à 3 axes, leur permettant de se déplacer dans les axes X, Y et Z.
Découpeurs à eau, plasma et laser
Ces machines utilisent des lasers précis, de l’eau à haute pression ou une torche à plasma pour effectuer des coupes ou des gravures contrôlées. Ces machines permettent de réaliser en quelques heures ou quelques jours des travaux de gravure qui prendraient des mois à réaliser manuellement. Les découpeurs au plasma sont particulièrement utiles pour les matériaux conducteurs tels que les métaux.
Fraiseuses
Ces machines permettent de découper une variété de matériaux tels que le métal, le bois, les composites, etc. Les fraiseuses offrent une grande polyvalence avec une variété d’outils adaptés à des exigences spécifiques de matériaux et de formes. L’objectif principal d’une fraiseuse est de retirer rapidement de la matière brute pour obtenir la forme finale désirée.
Tours
Ces machines permettent également de transformer la matière brute, mais de manière différente. Une fraiseuse utilise un outil rotatif tandis que le matériau reste stationnaire, tandis qu’un tour fait tourner le matériau et coupe avec un outil stationnaire.
Machines à décharge électrique (EDM)
Ces machines utilisent des décharges électriques pour découper précisément la matière brute. Une étincelle électrique est créée entre une électrode et la matière première, générant une température atteignant 8 000 à 12 000 degrés Celsius. Cela permet à une machine EDM de façonner presque tous les matériaux avec précision et contrôle.
L’élément humain de la FAO
Depuis l’introduction de la FAO dans les années 1990, le rôle de l’humain dans la fabrication a évolué. Auparavant, les machinistes devaient posséder des années d’expérience pour maîtriser l’usinage manuel. Mais aujourd’hui, grâce à la FAO, les compétences qui prenaient autrefois 40 ans à acquérir peuvent être acquises en beaucoup moins de temps.
Dans un environnement de fabrication moderne, nous voyons généralement trois rôles principaux joués par les machinistes :
- L’opérateur : il charge les matières premières dans une machine CNC et s’occupe du processus d’usinage et d’emballage final.
- L’opérateur de configuration : il effectue la configuration initiale de la machine CNC, incluant le chargement du programme G-code et la configuration des outils.
- Le programmeur : il prend le dessin CAO et détermine comment le réaliser avec les machines CNC disponibles. Son travail consiste à définir les parcours d’outils, les vitesses, les avances et les outils nécessaires dans le code G pour exécuter le travail.
En plus de ces opérations quotidiennes, il y a également l’ingénieur de fabrication qui met en place des systèmes et des processus de fabrication idéaux. Il surveille la qualité des équipements et des produits tout en effectuant d’autres tâches de gestion.
L’impact de la FAO
Nous devons remercier John T. Parsons pour avoir introduit la méthode de carte perforée qui a permis de programmer et d’automatiser les machines NC. Depuis les années 1950, le monde de l’usinage CNC a connu une évolution rapide. Les machines CNC sont devenues de plus en plus sophistiquées, offrant des capacités avancées, une efficacité accrue et une utilisation plus efficace des matériaux.
Cependant, la FAO présente également certains défis, tels que le coût initial élevé des systèmes et des machines, ainsi que la difficulté d’attirer et de retenir des talents qualifiés.
Malgré ces défis, la FAO a apporté d’énormes améliorations à la fabrication, offrant des possibilités de conception et de production plus innovantes que jamais. L’homme, la machine et le logiciel travaillent de concert pour créer des produits de haute qualité.
La FAO ne se résume pas seulement à contrôler les machines dans un atelier. C’est un processus qui rassemble des logiciels, des machines, des processus et des personnes pour créer des pièces d’une grande qualité. Si vous n’avez jamais été dans un atelier de FAO, je vous encourage à en visiter un pour découvrir l’ambiance, ressentir les vibrations des machines CNC et toucher les pièces fraîchement fabriquées. C’est une expérience incroyable que je souhaite à toutes les générations futures de vivre. La FAO est une affaire de contact humain.
Et vous, êtes-vous encore en train de jongler avec des outils de CAO et de FAO séparés ? Fusion 360 vous offre les deux en un seul logiciel.
