Différence de processus d'usinage CNC à 3, 4, 5 axes ?
Nous utilisons de nombreux centres d'usinage CNC modernes à 3 axes, 4 axes et 5 axes pour produire d'excellentes pièces CNC. La technologie de fraisage a été largement utilisée dans diverses applications d'usinage de précision CNC. Par exemple, des industries telles que l'aérospatiale, l'optique et le médical s'appuient sur le fraisage pour fabriquer des pièces de précision.
Les clients doivent comprendre les différents types de fraiseuses CNC disponibles pour optimiser leur utilisation. La principale différence réside dans l'axe sur lequel tourne la machine. Ces mouvements offrent aux fraiseuses CNC la liberté de produire des géométries complexes. Bref, plus il y a d'axes, plus la gamme de fonctions est large. Le nombre d'axes affecte également la précision et l'efficacité de la machine.
Comment se déroule le processus de fraisage CNC ?
Avant de comprendre les différents types de fraiseuses CNC, vous devez comprendre l'axe. L'axe X est parallèle à l'avant de votre corps, se déplaçant à gauche et à droite. L'axe Y est perpendiculaire à vous, se déplaçant d'avant en arrière. Enfin, l'axe Z est dans une position verticale qui se déplace de haut en bas. L'autre axe de rotation dépend de la rotation de l'axe X, Y ou Z. Cela créera les axes A, B et C.
Une fraiseuse à table typique se déplace le long du plan X/Y. La broche portant l'outil se déplace sur l'axe Z. Par conséquent, cette amplitude de mouvement définit l'espace 3D dans lequel travaille le broyeur. Ce qui suit est une meilleure compréhension des principales différences entre les différentes fraiseuses CNC.
Qu'est-ce que l'usinage à trois axes ?
Les fraiseuses à trois axes utilisent trois axes, à savoir les axes X, Y et Z. Lorsqu'une machine-outil à 3 axes déplace l'outil le long des 3 axes, la pièce reste fixe. Chez Creationway, nous utilisons des machines 3 axes pour fabriquer des pièces géométriques 2D et 2.5D. Nous pouvons même traiter les 6 faces de la pièce. Cependant, ce processus nécessite des appareils supplémentaires à réaliser.
La machine à 3 axes laisse également de la place pour la conception de certaines fonctionnalités d'inclinaison. Ces entités doivent être inclinées par rapport à un axe X, Y ou Z.
Quels sont les avantages de l'usinage trois axes ?
Le processus d'usinage CNC à 3 axes a la capacité d'effectuer plusieurs opérations de fraisage. Nous préconisons de les utiliser car ces machines peuvent retirer de la matière de la pièce rapidement et efficacement. La surface résultante est généralement plate ou plate. Contrairement aux cercles organiques, le nom singulier de ce type de forme géométrique est prismatique.
Nous utilisons une fraiseuse 3 axes pour percer et tarauder la pièce. Cependant, cela ne peut être fait que le long de l'axe Z. La raison en est que la broche ne peut que monter et descendre et ne peut pas traverser le côté de la pièce. Par conséquent, cela limite l'usinage de pièces qui nécessitent des rainures et des trous sur plusieurs faces. La machine ne peut pas du tout accéder à tous les visages.
Heureusement, une façon de surmonter cette limitation est de décharger la pièce et de la repositionner sur l'établi. Nous essayons d'éviter d'utiliser cette option car elle peut entraîner des dimensions inexactes si elle n'est pas repositionnée correctement. Une façon de réduire l'erreur consiste à utiliser le palpeur pour obtenir un nouveau point de référence de la pièce. Bien que cette étape ralentisse l'ensemble du processus, vous pouvez être sûr que le risque d'erreur est faible.
Qu'est-ce que le processus d'usinage CNC à quatre axes ?
En plus de l'axe rotatif supplémentaire, la fraiseuse à 4 axes utilise toujours le 3 axes linéaire susmentionné. L'axe A fait tourner la pièce, augmentant ainsi les capacités de la machine-outil à 4 axes. La disposition typique d'une machine-outil à 4 axes est que la broche est en position verticale par rapport à la pièce. Ensuite, la pièce est montée sur l'axe X et tournée avec la fixation sur l'axe A. Cette position nous permet d'usiner les 4 côtés de la pièce en un seul montage.
Les types courants de processus d'usinage CNC à 4 axes incluent : continu et indexation.
L'usinage continu à 4 axes consiste à couper le matériau de la pièce pendant que la pièce tourne sur l'axe A. Cela permet la création de contours complexes tels que des spirales et des lobes de came.
L'usinage à index 4 axes implique la rotation de la pièce autour de l'axe a et la machine ne coupe pas le matériau. Une fois que nous avons la rotation requise, nous appliquons les freins à la pièce.
Quels sont les avantages de l'usinage 4 axes ?
L'ajout du 4ème axe du mouvement de la pièce ajoute plus de possibilités de traitement. Nous pouvons facilement accéder à tous les côtés de la pièce sans démontage ni repositionnement. Cet avantage se traduit par une réduction des coûts, car des appareils supplémentaires peuvent être ajoutés pour effectuer le repositionnement.
Le risque d'erreur humaine a également diminué. Par conséquent, vous pouvez obtenir des pièces de la plus haute qualité. L'élimination de la perte de précision observée dans l'usinage 3 axes n'a pas entraîné des tolérances plus strictes. De plus, comme la pièce est partiellement suspendue, les trous de perçage et les éléments pénètrent le plus complètement possible.
Un avantage supplémentaire est la possibilité d'usiner des éléments inclinés qui ne peuvent pas être obtenus avec un usinage CNC à 3 axes. Cependant, toutes les caractéristiques à usiner doivent être inclinées autour d'axes similaires. Sinon, le processus nécessitera des montages supplémentaires pour usiner les caractéristiques des différents axes.
Qu'est-ce que l'usinage cinq axes ?
La fraiseuse à 5 axes utilise les 4 axes et un axe de rotation supplémentaire. Ce type de fraiseuse CNC utilise 2 des 3 axes de rotation possibles. Par conséquent, la machine utilise soit la rotation de l'axe C et de l'axe A, soit la rotation de l'axe C et de l'axe B. Cette rotation se produit sur la broche ou la pièce.
L'axe B est la rotation autour de l'axe Y dans le plan XYZ. Nous pouvons réaliser ce mouvement supplémentaire en attachant une tête de trémail. Cette modification permet de créer des formes complexes dans presque toutes les directions. Par exemple, les rotors hélicoïdaux sont connus pour avoir des courbes complexes dans plusieurs directions. Une machine-outil CNC 5 axes peut facilement produire cette pièce.
Les types courants de machines-outils CNC à 5 axes comprennent les machines-outils à 5 axes entièrement continus et les machines-outils 3+2.
Une machine 5 axes entièrement continue peut produire des formes 3D très complexes. La raison en est qu'il permet à deux arbres rotatifs de tourner en même temps. Cette fonction va des surfaces 3D incurvées complexes aux caractéristiques d'angle composé plat. En conséquence, nous pouvons même produire des pièces qui ne sont généralement fabriquées que par le processus de moulage.
En revanche, les machines-outils à axes 3+2 ne permettent qu'un fonctionnement indépendant de l'axe rotatif. Par conséquent, nous ne pouvons pas faire pivoter deux axes de rotation en même temps. Cependant, ce type peut faire des formes 3D très complexes.
Quels sont les avantages de l'usinage 5 axes ?
En raison du délai de livraison raccourci, la plupart des clients préfèrent 5 axes. Le processus d'usinage CNC à 5 axes est célèbre pour son processus d'usinage en une seule étape, qui permet de mieux contacter la géométrie de la pièce. De plus, la durée de vie de ces outils est considérablement prolongée grâce à un meilleur positionnement de la coupe sur l'établi.
Lequel choisir, usinage 3, 4 ou 5 axes ?
Bien que les machines-outils à cinq axes présentent tous les avantages, tous les produits ne sont pas adaptés. Par exemple, une machine 5 axes est rigide. Par conséquent, même pour des pièces simples, nous pouvons toujours atteindre des tolérances élevées. Cela peut se traduire par des coûts plus élevés. Pourquoi ne pas envisager l'usinage 3 axes qui peut encore terminer le travail à un coût beaucoup plus bas.
