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Article de référence | Réf : BM7000 v1
Auteur(s) : Éric FELDER
Date de publication : 10 avr. 2008
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Travail des matériaux - Assemblage (171 articles en ce moment)
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Que peut-on dire de l'évolution prévisible des techniques d'usinage pour la décennie 2010-2020 ? L'usinage conservera et augmentera très certainement son poids économique. Il n'y aura probablement pas de bouleversements majeurs, mais l'amplification des tendances actuelles qui, de toute façon, sont motivées par la course vers une productivité de plus en plus grande :
Au niveau des procédés, les procédés « traditionnels » de coupe et de travail par abrasion ont encore de belles perspectives de développement, notamment par l'élargissement du domaine des très grandes vitesses, par l'optimisation de l'élaboration des matériaux à usiner, par l'utilisation de matériaux à outils plus performants et des procédés de déposition de films minces. L'utilisation des très grandes vitesses a déjà révolutionné le fraisage des alliages d'aluminium et la rectification des aciers. On commence à utiliser avec profit des revêtements en diamant ou en céramiques multicouches stratifiés à l'échelle de quelques nanomètres.
Du côté des procédés non traditionnels, l'usinage par électroérosion va certainement conserver sa place dominante et son dynamisme, mais l'usinage par électrochimie verra sans doute s'élargir ses applications du fait de ses bonnes performances.
Enfin, l'effort important de recherche et développement sur les lasers, stimulé en grande partie par les besoins de l'industrie de l'armement, aura certainement des retombées importantes dans l'usinage et, de manière plus large, les autres applications du laser dans le travail des matériaux : le soudage et le traitement de surface. Déjà le laser est utilisé comme auxiliaire des opérations de coupe, par exemple pour préchauffer des alliages de faible usinabilité.
Au niveau des machines-outils, leur conception et réalisation va conduire à une réduction des temps morts et du nombre de montages de la pièce nécessaires, une augmentation des vitesses d'avance et de la précision de positionnement. Ces objectifs seront certainement atteints par une série de modifications dont certaines commencent à apparaître ; ainsi, récemment, a été réalisé un système d'asservissement des axes basé sur l'utilisation de moteurs linéaires permettant d'atteindre une vitesse d'avance de 60 m/min avec une précision de positionnement fortement améliorée....
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TRAVAIL DES MATÉRIAUX - ASSEMBLAGE
(1) - WEILL (R.) - Techniques d'usinage - . Dunod, 409 p. (1971).
(2) - TRENT (E.) - Metal cutting - . Butterworth, 203 p. (1977).
(3) - KRUSCHOV (H.M.) - Principles of abrasive wear - . Wear, 28, p. 69 à 88 (1974).
(4) - GILORMINI (P.) - Contribution à la modélisation de la formation du copeau en usinage des métaux - . Thèse Dr-Ing., École des mines de Paris, 105 p. (1982).
(5) - MILLS (B.), REDFORD (A.H.) - Machinability of engineering materials - . Applied Science Publishers, 174 p. (1983).
(6) - FAIDHERBE (G.), VACOSSIN (B.), CRAPART (J.C.), TANGUY (J.C.) - L'environnement des centres d'usinage - . Guide pratique CETIM no 51, 90 p. (1990).
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1.1 Évolution de la production de machines-outils pour le travail des matériaux métalliques
Comme nous l'avons indiqué précédemment, l'Europe est une des principales zones de production (et d'utilisation) de machines-outils dans le monde. Les chiffres relatifs à la période 1980-2006 (figure et tableau ) montrent que cette activité est soumise à des cycles d'amplitude de l'ordre de 10 ans, chaque cycle présentant une phase de croissance régulière, suivie d'une phase de régression brutale, sur une durée de 2 à 3 ans. Début 2008, nous sommes dans les premières années de la phase ascendante d'un cycle. Globalement, la production a augmenté de 80 % environ de 1980 à 2006, évolution certainement en rapport direct avec la croissance mondiale. Ces chiffres confirment toute l'importance des procédés d'usinage et de formage dans l'économie mondiale actuelle.
En 1996, lors de la rédaction de la première version de ce dossier, nous disposions des statistiques complètes sur la production de machines-outils de toute la zone européenne regroupée dans l'association CECIMO (Comité européen de coopération des industries de la machine-outil, basé à Bruxelles). Nous avions alors tiré les conclusions suivantes.
La figure 4 (§ 2) donne l'évolution entre 1975 et 1995 de la production et de la consommation de machines-outils des principaux pays occidentaux. Ces machines-outils sont destinées à réaliser la mise en forme des matériaux métalliques soit par usinage, soit par formage, laminage exclu. Les données statistiques de 1996 du...
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