Comment classer la précision d'usinage des machines CNC ?

La classification de la précision d'usinage CNC doit prendre en compte de manière exhaustive le degré de tolérance (système IT), les indicateurs de performance de la machine-outil (précision de positionnement/de répétabilité) et les capacités spécifiques du processus. Lors du choix, il est essentiel d'adapter la méthode d'usinage et le degré de tolérance de la machine-outil aux exigences fonctionnelles des pièces. Par exemple, les pièces aérospatiales nécessitent des machines-outils de haute précision (niveau IT5), tandis que les pièces de machines agricoles peuvent être réalisées avec des machines-outils de précision standard (niveau IT8).

1. Classification basée sur le niveau de tolérance informatique

Le système de classification des tolérances IT (norme ISO), reconnu internationalement, divise la précision d'usinage en 20 classes (IT01 à IT18). Plus la valeur est petite, plus la précision est élevée. La classification détaillée est la suivante :

Niveau de précision élevé : IT01 à IT5, avec une tolérance de l’ordre du micron au submicron, adapté aux instruments de précision, à l’aérospatiale et à d’autres domaines. Par exemple, le polissage de miroirs peut atteindre le niveau IT5 ou supérieur, avec une rugosité de surface Ra ≤ 0,01 µm.

Niveau de précision moyenne : IT6 à IT8, avec une plage de tolérance de quelques microns à quelques dizaines de microns, utilisé pour les pièces automobiles, le traitement des moules, etc. Par exemple, le tournage fin peut atteindre IT7, avec une rugosité de surface Ra = 0,16 µm.

Qualité courante : IT9 à IT18, avec une tolérance supérieure à 100 microns, adaptée aux machines agricoles et aux opérations d’ébauche. Par exemple, pour l’ébauche, la qualité IT11 à IT13 correspond à une rugosité de surface Ra de 20 µm.

2. Classification basée sur les performances des machines-outils

Selon la norme nationale (GB/T25372-2010), les centres d'usinage sont divisés en trois niveaux en fonction de la précision :

Niveau général (niveau P)

Précision de positionnement : ≤0,02 mm, précision de positionnement répétée ≤0,015 mm.

Applicable aux procédés de traitement mécanique généraux, tels que la fabrication de dispositifs électroniques et de pièces diverses.

Niveau de précision (niveau M)

Précision de positionnement : ≤0,012 mm, précision de positionnement répétée ≤0,008 mm.

Utilisé dans des secteurs à forte demande tels que les moules de précision et les dispositifs médicaux.

Niveau de haute précision (niveau G)

Précision de positionnement : ≤0,004 mm (certaines machines-outils ultra-précises peuvent atteindre le niveau nanométrique), précision de positionnement répétée ≤0,003 mm.

Appliqué aux scénarios de traitement ultra-précis tels que les composants optiques et la microélectronique.

3. Subdivision par capacités et procédés de traitement

Traitement de haute précision

Tolérance : niveau micron (IT5 ou supérieur), rugosité de surface Ra≤0,1μm, comme le tournage de miroirs et le meulage ultra-précis.

Usinage de précision moyenne

Tolérance : 0,01~0,1 mm (IT6~IT8), rugosité de surface Ra=0,8~1,6 μm, comme le fraisage fin et l'alésage semi-fini.

Usinage de faible précision

Tolérance : ≥0,1 mm (en dessous de IT9), rugosité de surface Ra≥1,6 μm, comme le tournage et le perçage grossiers.

4. Classification étendue des machines-outils spéciales

Certaines normes affinent davantage les notes, par exemple :

Centre d'usinage ultra-précis : précision de positionnement de 0,002 à 0,004 mm, utilisé pour les dispositifs optiques et les instruments chirurgicaux mini-invasifs.

Centre d'usinage à liaison multi-axes : l'usinage de surfaces complexes est réalisé grâce à la liaison de plus de cinq axes, et la précision peut atteindre le niveau IT7.