Usinage CNC est une méthode utilisée dans la plupart des opérations de production et est largement répandue dans la plupart des industries. CNC est l'abréviation de « Contrôle Numérique par Ordinateur » et concerne l'utilisation d'une ou plusieurs structures informatiques pour contrôler différents dispositifs de machine tels que les unités industrielles, les routeurs et les tours.

Le Contrôle Numérique par Ordinateur (CNC) est une méthode de production soustractive qui permet aux producteurs de fabriquer des outils de haute précision de manière précise et rentable. La fabrication CNC enlève une quantité importante de matière première des pièces de travail avec des opérations de finition pour créer un produit fini précis à partir de matériaux comme le plastique, le métal et les composés.

La fabrication CNC est une méthode utilisant une machine pilotée par ordinateur pour transformer une pièce brute en une forme différente. Cette méthode repose sur des commandes numériques effectuées via un logiciel CAM (Fabrication Assistée par Ordinateur) ou CAD (Conception Assistée par Ordinateur), qui sont des logiciels précieux pour écrire du G-code. Le contrôleur de la machine CNC peut lire ces codes avec des points numériques pour réaliser la procédure du début à la fin.

De nos jours, les équipes de production disposent de nombreux choix en matière de fabrication CNC multi-axes, allant de 3 à 5 axes, voire 9 axes. Quelle est la principale différence entre chaque groupe ? Dans cet article, nous allons résumer les principales comparaisons et différences entre deux types commerciaux de fabrication CNC (3 axes vs 5 axes) — et expliquer quand il peut être judicieux d'utiliser l'un plutôt que l'autre.

Types Totaux de Machines CNC

Il existe au total dix types de machines CNC. Leurs noms sont :

1. Machine de Fraisage CNC
2. Tour CNC
3. Machine de Perçage CNC
4. Machine de Découpe Laser CNC
5. Machine de Meulage CNC
6. Machine de Découpe par Jet d'Eau CNC
7. Machine de Découpe au Plasma CNC
8. Machine à Décharge Électrique CNC
9. Machine à Routeur CNC
10. Imprimante 3D

Qu'est-ce qu'une machine CNC 5 axes ?

Le 5 axes est une méthode qui nécessite l'utilisation de la fabrication CNC pour déplacer les outils de coupe ou d'autres pièces sur cinq axes opposés en même temps. Le 5 axes permet la fabrication de pièces très complexes, c'est pourquoi il est très courant, notamment dans l'aéronautique. Une des raisons principales de l'utilisation accrue du CNC 5 axes est la nécessité d'élargir la compétence et de réduire le temps de fabrication, du début du processus à sa réalisation.

La capacité à éviter la fixation en maintenant les pièces en rotation ou en déplaçant la pièce ou l'outil permet un accès rapide à la géométrie de la pièce, un autre facteur important. Enfin, la durée de vie prolongée d'une pièce ou sa longévité est le résultat de la rotation de la pièce ou de l'outil pour maintenir le meilleur point de contact et une charge de copeaux constante.

Les machines à 5 axes dépendent d'un dispositif capable de se déplacer dans cinq directions opposées — X, Y, Z, ainsi que A et B, permettant à l'outil de tourner.

 

Types de machines 5 axes

Il existe plusieurs effets où les machines CNC 5 axes peuvent préserver une grande partie de votre temps et magnifier votre méthode moderne. Ces machines existent en divers types pour répondre aux besoins de l'industrie manufacturière en constante augmentation. Une différence individuelle dans Machines CNC 5 axes est l'ajustement des axes rotatifs. Elles en ont trois types : table/table, tête/tête, et table/tête.

1-Tête/Tête

Les axes tournants de ce type de machine CNC sont situés dans la tête. Elles sont équipées d’un sommet à 5 axes sur une plateforme spécifique et se déplacent sur une table fixe qui maintient la pièce en place. Il n’est donc pas nécessaire de s’inquiéter des interférences d’outil avec la tête de l’axe de la machine. Cela permet à la tête de se déplacer autour d’une pièce spécifique, faisant des machines CNC 5 axes les meilleures pour produire de grandes pièces. Leur conception a généralement des mouvements limités dans les axes tournants et d’inclinaison en raison de leur conception.

2-Table/Table

Ici, les dispositifs ont tous les axes rotatifs au centre de la table et une extension régulée dans l’axe rotatif. Le rayon dans son axe rotatif n’est pas limité. Ce type d’ajustement de machine a une couverture moindre comparé aux autres types. D’autres sont conçus avec un moteur spécifique qui leur permet de fonctionner rapidement.

3-Table/Tête

Dans ce type de structure de machine, l’un des axes rotatifs est situé dans la table rotative, et l’autre dans la tête. L’axe tournant est situé dans la tête et a un rayon limité, tandis que la tige rotative est installée sur la table, et son extension n’est pas restreinte. Étant donné que la pièce repose sur l’axe rotatif, cet ajustement est limité par le nombre d’articles qu’il peut fabriquer. Une raison pour laquelle ce type de structure est légèrement préféré au type tête/tête est sa capacité à faire tourner fréquemment l’appareil sans se soucier d’atteindre un contrôle particulier.

Services d'usinage CNC 5 axes

Les machines CNC 5 axes offrent une maniabilité et une rapidité inégalées pour les outils usinés complexes et sensibles au temps. L’équipe expérimentée de MS Machining peut vous aider à concrétiser vos idées, des prototypes rapides aux proportions finales, pour des applications exigeantes. Les capacités de fraisage 5 axes de MS Machining nous qualifient pour fabriquer des segments précis avec une géométrie complexe.

Pour plus de détails sur nos services d’usinage CNC 4 axes et 5 axes, visitez notre page de service d’usinage CNC. Le lien est fourni ci-dessous : https://ms-machining.com/contact-us/

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Processus de machine CNC 5 axes

 L’usinage 5 axes est une structure d’usinage CNC dans laquelle l’outil de coupe peut se déplacer le long de cinq axes en remplacement des trois classiques.

Alors, comment cela fonctionne-t-il ? Avec une machine CNC à 3 axes, l’axe monte et descend, se déplace de côté, de l’avant et de l’arrière. Les machines 5 axes, en plus de cette action à 3 axes, ont deux axes différents au repos : soit la table oscille d’un côté à l’autre sur deux axes différents, soit la broche elle-même pivote sur deux axes.

Chacune de ces procédures permet aux outils de coupe de se rapprocher de la pièce à usiner depuis un nombre infiniment plus grand de directions, rendant possible la création de formes très complexes.

Cela réduit également le nombre de systèmes nécessaires : les opérateurs n’ont pas besoin de faire tourner manuellement la pièce, car l’outil de coupe peut s’étendre davantage. Et cela rend tout le processus d’usinage CNC beaucoup plus rapide.

Usinage CNC 3 axes vs machine 5 axes

La principale différence entre les machines à 3 axes et celles à 5 axes est que la pièce peut être usinée depuis trois axes avec la première et cinq axes avec la seconde. Les deux sont des procédés de fabrication hautement flexibles, informatisés et reproductibles qui vous permettront de fabriquer rapidement et de manière rentable des éléments identiques. Cependant, vous pouvez privilégier l’un ou l’autre pour diverses raisons.

Si vous êtes sur une prévision ou que vous avez seulement besoin de couper un sommet de niveau, les machines à 3 axes pourraient être la méthode à adopter. En plus d’être plus flexibles que celles à cinq axes, les machines à 3 axes sont faciles à planifier, vous n’aurez donc pas à supporter le coût de travailler avec des programmeurs et ingénieurs spécialisés dans le budget. De plus, le temps de préparation est inférieur avec l’usinage CNC à 3 axes.

Si vous avez besoin de fabriquer une pièce profonde ou avec une géométrie complexe, vous souhaiterez sûrement utiliser l’usinage CNC à 5 axes. Avec l’usinage CNC à 5 axes, vous bénéficierez de capacités supérieures, d’une précision accrue, d’une liberté d’action étendue et de la capacité à produire rapidement des pièces plus grandes.

Pièces de la machine CNC

Il y a 13 pièces d’une machine CNC. Leurs noms sont :

1-Le dispositif d’entrée

2-Unité de contrôle de la machine

3-Outils de la machine

4-Le système d’entraînement

5-Mécanisme de rétroaction

6-Unité d’affichage

7-Le lit

8-La tête

9-Le contre-pointe

10-Quille de la contre-pointe

11-Pédale ou interrupteur au pied

12-Étau

13-Le panneau de contrôle

Avantages de l’usinage CNC à 5 axes

L’usinage CNC à 5 axes est réputé pour sa grande capacité et sa haute précision, et la pièce peut être complétée simplement en la maintenant d’un seul coup. La production de moules modernes tels que les pièces automobiles et la proportion systémique d’aéronefs est acceptable. L’usinage CNC à 5 axes est utilisé dans la fabrication séculaire et largement dans l’aérospatiale, le militaire, la recherche scientifique, la précision des instruments et la fabrication de dispositifs médicaux de haute précision. C’est une technique de haute technologie qui rend l’impossible possible, et tous les plans dimensionnels ou usinages de formes irrégulières ou de construction peuvent être réalisés. Elle peut non seulement réduire considérablement les coûts de traitement des pièces complexes et du patrimoine commercial, mais aussi augmenter rapidement la productivité du traitement et réduire la dérive du traitement.

Soutenir le fragment optimal / Améliorer la forme de coupe

Il serait utile de déplacer la table tournante pour maintenir une forme de coupe parfaite. Et si nous voulons usiner un plan courbe parfaitement, nous devons parfois faire tourner la table tournante dans des directions opposées avec une table tournante inclinée. On peut voir que l'usinage CNC à 5 axes peut atteindre des normes de plan plus délicates en empêchant la vitesse de la ligne centrale du fraiseur globe d'atteindre 0.

Gain de Temps | Réduire le Temps de Fabrication

Les machines CNC à 5 axes vous aideront à économiser beaucoup de temps dans les centres d'usinage CNC mondiaux. La majorité des ateliers de commerce CNC doivent usiner leurs proportions sur cinq supports. Le fraisage CNC à 5 axes aidera à effectuer cette tâche rapidement et efficacement en fabrication. Une structure unique est nécessaire, ce qui permet de réduire le temps et l'argent consacrés à la production. Par conséquent, c'est un procédé rentable qui accélère votre lancement sur le marché.

Dans l'usinage à 5 axes, la fraise est utilisée pour maintenir un état vertical du plan de fabrication du moule composé, ce qui peut considérablement améliorer l'effort sur l'axe. Le concept d'usinage à 5 axes est également important pour le fraisage latéral avec un plan incliné, ce qui peut éliminer les lignes ressemblant à des nervures causées par la fraise orbite. Cela rend la norme du plan du moule plus parfaite et réduit le travail nécessaire pour nettoyer le plan de moulage.

Améliorer la Précision de l'Usinage

Il y a une précision améliorée dans le fraisage CNC à 5 axes car il nécessite très peu de structures. Des structures supplémentaires ne feront qu'accentuer les défauts. Cela aide également à prolonger la durée de vie d'un outil spécifique. C'est principalement dû à la réduction des outils de coupe.

Grâce à la technologie d'usinage à 5 axes, le problème de repositionnement répété de la pièce à usiner dans une position composée a été résolu. Cela a réduit le temps et amélioré considérablement la tolérance d'usinage à plusieurs reprises. Le coût élevé de la fabrication de nombreux gabarits dans le processus traditionnel a également été économisé. L'usinage à 5 axes peut traiter des pièces composées, telles que le perçage, l'usinage conique, les cavités cryptiques pour des plans composés, etc., ce qui n'est pas réalisable avec le procédé traditionnel.

Finition Standard du Plan | Formes Composées

Ce type d'agencement aide également à produire des plans avec une finition standard. La position des pièces est beaucoup plus proche des dispositifs de coupe dans les machines à 5 axes. Les deux axes arrière permettent d'utiliser moins d'outils de coupe, qui tremblent moins, ce qui contribue à une finition de plan standard.

Un autre avantage des machines CNC à 5 axes est qu'elles coupent des formes composées. Plusieurs pièces sont nécessaires sur les cinq axes. Les avancées supplémentaires dans ces réglages offrent de l'espace pour les directions de production et les courbes. Avant, elles nécessitaient des formats supplémentaires et des dispositifs individuels.

Productivité Élevée en Fabrication

L'usinage à 5 axes peut réduire efficacement le temps d'usinage et le temps des pièces supplémentaires. Il possède une grande amplitude de vitesse d'axe et d'alimentation, permettant à la machine d'exécuter une dimension de coupe solide et importante. L'usinage à 5 axes entre dans une ère d'usinage à grande vitesse. La rapidité d'action, la précision de positionnement et la coupe à haute vitesse réduisent le délai de fabrication des proportions semi-finalisées et augmentent la productivité et la précision de la production.

Aucun Concurrent

Peu d'ateliers disposent d'une machine CNC à 5 axes. En en possédant une, vous vous distinguerez nettement de vos concurrents en services de fabrication. Vous pouvez offrir à vos clients quelque chose que vos concurrents ne peuvent pas fournir. Essayez ce type de machine et profitez de la facilité qu'elle apporte en matière de suspension de construction, de productivité et de standard des produits.

Inconvénients de la Machine CNC à 5 Axes

Les gens ont reconnu les avantages et la valeur de la technologie CNC à 5 axes dans l'industrie de l'assemblage et de la fabrication. Lorsqu'ils rencontrent des problèmes complexes dans la conception et l'assemblage de lieux composés, ils se tournent vers la technologie CNC à 5 axes. Les conditions technologiques avancées essentielles pour les machines CNC sont multi-axes, haute vitesse, bonne flexibilité, et haute puissance ; la demande pour des nombres liés repose principalement sur trois à cinq axes. Cependant, dans la fabrication CNC, l'application de l'usinage à 5 axes pour certains travaux n'est pas aussi importante que ce que l'on suppose sur la base suivante :

Le prix est Excessivement Élevé

D'une part, le coût d'achat des machines à 5 axes et du logiciel nécessaire est élevé, bien plus que le coût d'un centre d'usinage CNC à 3 axes standard. D'autre part, l'entretien de l'appareil lui-même est plus difficile que celui des machines universelles. Ces détails indiquent également que le prix des pièces usinées à 5 axes sera beaucoup plus élevé que celui de l'usinage CNC standard à 3 axes.

Programmation complexe et ardue

Comme l'usinage CNC à 5 axes est l'opposé de celui à 3 axes, en plus des trois mouvements linéaires, il existe deux mouvements rotatoires complexes. La direction dimensionnelle du mouvement artificiel est difficile et conceptuelle, ce qui est généralement difficile à visualiser et à comprendre. Par exemple, passer par de nombreuses modifications interconnectées et des forces géométriques dimensionnelles composées est souvent nécessaire pour gérer la voie de structure libre de la zone requise. Et évaluer l'interrelation du mouvement de chaque axe pour prévenir l'intervention, les collisions, et la quantité appropriée de mouvement d'interpolation, etc. La complexité de la programmation est encore plus remarquable pour garantir la précision de l'usinage et la norme plane.

Exigences mécaniques élevées pour l'usinier

L'usinage CNC à 5 axes est une technique de fabrication moderne, et l'approche moderne nécessite des compétences de haut niveau. De la programmation unique aux opérations d'usinage, elle est opposée aux machines à 3 axes typiques. Ainsi, un machiniste hautement qualifié est nécessaire, ce qui implique un coût d'emploi élevé.