En tant que maillon essentiel de la fabrication, les processus d'usinage peuvent être classés en plusieurs dimensions, notamment les principes d'usinage, les niveaux de précision, les niveaux d'automatisation et les formes de matériaux. Différentes catégories correspondent à différents scénarios d’application et caractéristiques techniques, formant collectivement un réseau de fabrication couvrant les besoins de tous les domaines.
Basé sur les principes d’usinage, l’usinage peut être divisé en deux catégories principales : la découpe traditionnelle et l’usinage spécial. La découpe traditionnelle se concentre sur l'enlèvement de matière à l'aide de l'énergie mécanique, y compris le tournage (rotation de la pièce, avance de l'outil, adapté aux pièces d'arbre), le fraisage (rotation de l'outil, mouvement de la pièce, adepte de l'usinage de plans et de rainures), le perçage (formation de structures de trous) et le meulage (en utilisant une micro-coupe-vitesse-à haute vitesse avec des meules pour obtenir des surfaces de haute-précision). Ces processus sont matures et stables et restent le fondement de la production de masse. L'usinage spécialisé brise les limites de l'énergie mécanique, en éliminant les matériaux grâce à des méthodes non traditionnelles telles que l'énergie électrique, thermique et chimique. Les exemples incluent l'usinage par décharge électrique (utilisant une décharge pulsée pour corroder les matériaux conducteurs, capable d'usiner des cavités complexes), la découpe au laser (faisceaux à haute énergie pour fondre/vaporiser les matériaux, adaptés aux plaques minces et aux pièces de forme irrégulière) et l'usinage électrolytique (dissolution électrochimique du métal, formant efficacement des trous et des lames profonds). Ces méthodes sont irremplaçables dans l’usinage de matériaux durs et cassants et de structures complexes.
En fonction des exigences de niveau de précision et de qualité de surface, l'usinage peut être divisé en usinage ordinaire, usinage de précision et usinage d'ultra-usinage de précision. L'usinage ordinaire a généralement une précision de IT8-IT10 et une rugosité de surface Ra de 1,6 à 6,3 μm, répondant aux exigences d'assemblage des pièces mécaniques générales. L'usinage de précision améliore la précision jusqu'à IT5-IT7, avec un Ra de 0,2 à 0,8 μm, utilisé pour les composants critiques tels que les roulements et les moules. L'usinage d'ultra-précision atteint une précision IT3 ou supérieure, avec un Ra inférieur ou égal à 0,1 μm, capable de fabriquer des pièces avec des exigences de microstructure extrêmement précises, telles que des composants optiques et des substrats de circuits intégrés.
En fonction du degré d'automatisation, l'usinage est divisé en usinage manuel, -usinage semi-automatique et usinage CNC. L'usinage manuel repose sur des travailleurs utilisant des machines-outils-à usage général, offrant une grande flexibilité mais une cohérence limitée. L'usinage CNC, quant à lui, utilise des programmes pour contrôler les mouvements des machines-outils, réalisant des trajectoires complexes et intégrant plusieurs processus, ce qui en fait le mode courant pour la production à grande échelle-de haute-précision. De plus, en fonction de la forme de l'objet traité, il peut être divisé en usinage de matériaux en blocs (tels que le décolletage) et usinage de matériaux en feuilles (tels que l'estampage), affinant ainsi davantage l'adaptabilité du processus.
Ce système de classification-à multiples facettes reflète à la fois la richesse des technologies d'usinage et leur logique de fabrication-axée sur la demande, fournissant des voies techniques claires permettant aux différentes industries de résoudre des problèmes d'usinage complexes.