Quels sont les principaux avantages de l'usinage CNC à 5 axes?

1. Qu'est-ce que l'usinage CNC à 5 axes?

L'usinage à 5 axes fait référence à une méthode d'usinage de contrôle numérique informatique (CNC) où un outil de coupe peut se déplacer simultanément le long de cinq axes différents pour créer des pièces complexes et précises. L'usinage traditionnel implique généralement trois axes: x, y et z, qui correspondent à des mouvements horizontaux, verticaux et en profondeur. Dans l'usinage à 5 axes, deux axes de rotation supplémentaires sont introduits, généralement appelés axes A et B.

L'axe A représente la rotation autour de l'axe X, tandis que l'axe B représente la rotation autour de l'axe y. En incorporant ces mouvements de rotation, l'outil de coupe peut s'approcher de la pièce sous différents angles et orientations, permettant une plus grande flexibilité dans l'usinage des géométries et des contours complexes. Cette capacité permet à la machine d'atteindre des zones qui seraient inaccessibles ou difficiles à atteindre avec l'usinage à 3 axes.

2. Le processus d'usinage CNC

Le processus d'usinage CNC commence par une conception 3D numérique de la pièce à fabriquer. Cette conception est créée à l'aide d'un logiciel de conception (CAD) assistée par ordinateur. Le fichier CAO est ensuite converti en un programme CNC, qui est essentiellement un ensemble d'instructions pour la machine CNC. Ces instructions guident le mouvement des outils de la machine pour couper et façonner la pièce, en suivant les contours et dimensions spécifiés dans la conception.

La machine CNC exécute les instructions en contrôlant les positions et vitesses relatives de l'outil et de la pièce. La machine vérifie et ajuste continuellement sa position et sa vitesse pour assurer la précision et la cohérence du produit final. L'ensemble du processus est hautement automatisé, nécessitant une intervention humaine minimale.

3. Différents types d'usinage CNC

Il existe plusieurs types de machines CNC, chacune avec son propre ensemble de capacités et d'utilisations. Les types les plus courants comprennent les machines à mouler, les tours, les lasers, les coupe-jet d'eau et les coupeurs de plasma.

Parmi ceux-ci, les machines de fraisage CNC sont l'une des plus polyvalentes. Ils utilisent un outil cylindrique rotatif pour éliminer le matériau d'une pièce. L'outil peut se déplacer le long de plusieurs axes, ce qui lui permet de couper et de façonner la pièce sous différents angles et dans une variété de formes.

4. Comparaison entre 3 axes, 4 axes et axe 5

L'usinage CNC à trois axes, à quatre axes et à cinq axes se réfèrent au nombre d'axes qui peuvent être contrôlés simultanément par le système CNC. Chaque configuration offre différentes capacités et avantages. Voici une comparaison entre ces trois types:

Usinage CNC à trois axes:

L'usinage à trois axes implique le mouvement de l'outil de coupe le long de trois axes primaires: X, Y et Z.

L'axe des x représente le mouvement horizontal, l'axe y représente le mouvement vertical et l'axe z représente la profondeur ou le mouvement axial.

Les machines à trois axes sont généralement utilisées pour des pièces et des opérations plus simples qui nécessitent un usinage sur un seul plan ou avec des caractéristiques de rotation limitées.

Ils sont généralement moins chers et plus faciles à utiliser par rapport aux machines à axe plus élevé.

Les machines à trois axes conviennent aux applications telles que le broyage de surface plane, le forage, le taraudage et le contour.

Usinage CNC à quatre axes:

L'usinage à quatre axes ajoute un axe de rotation supplémentaire, généralement appelé axe a.

L'axe A permet à la pièce de tourner autour d'un axe spécifique, généralement parallèle à l'axe x.

Cette capacité de rotation permet des opérations d'usinage sur plusieurs côtés ou angles de la pièce sans le repositionner.

Les machines à quatre axes sont couramment utilisées pour des opérations telles que l'indexation, la gravure et les caractéristiques cylindriques ou incurvées.

Des exemples de pièces qui bénéficient de l'usinage à quatre axes comprennent les hélices, les cames et les profils d'engrenages.

Usinage CNC à cinq axes:

L'usinage à cinq axes comprend les capacités des machines à trois axes et à quatre axes, ainsi que l'ajout de deux axes rotatifs, généralement appelés axes B et C.

L'axe B permet une rotation autour de l'axe Y, tandis que l'axe C permet la rotation autour de l'axe Z.

Cette configuration offre la possibilité de machine des pièces complexes avec plusieurs surfaces incurvées ou confrontées sous différents angles.

Les machines à cinq axes offrent une plus grande flexibilité, précision et efficacité, réduisant le besoin de plusieurs configurations et luminaires.

Ils sont couramment utilisés dans les industries aérospatiales, automobiles et médicales pour produire des composants, des moules et des prototypes complexes.

5. Avantages de l'usinage CNC à 5 axes