Usinage CNC 5 axes expliqué

L'usinage CNC est une approche de fabrication soustractive qui permet aux producteurs de produire des pièces de haute précision de manière efficace et abordable. À l'aide d'outils de coupe, l'usinage CNC élimine les matières premières supplémentaires des pièces pour produire des produits finis précis à partir de matériaux comme le plastique, le métal et les composites.

La technologie d'usinage CNC a récemment progressé, passant des machines-outils simples aux machines plus sophistiquées. L'usinage CNC à 5 axes est l'un des processus les plus avancés d'aujourd'hui. Il utilise la technologie d'usinage soustractif pour offrir des possibilités infinies de création de pièces. Cette technique utilise des outils de coupe qui fonctionnent sur cinq axes pour couper les pièces aux formes et tailles souhaitées.

L'usinage 5 axes améliore la précision, l'efficacité et la fiabilité. En raison de leur plus grand nombre d’axes, les fraiseuses à 5 axes sont plus performantes. La commande numérique par ordinateur (CNC) automatise et gère entièrement le processus. Ainsi, de nombreux ateliers d’usinage CNC fiables utilisent cette technologie pour l’usinage CNC de précision.

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

Dans ce processus, les outils de coupe sont déplacés simultanément sur cinq axes. Machines CNC 5 axes avoir trois axes linéaires et deux axes de rotation qui travaillent ensemble pour fabriquer des pièces complexes. Habituellement, cela donne à la table de travail ou à l’outil une inclinaison plus importante, ce qui lui permet de bouger et de tourner davantage.

Avec un 5ème axe, les machinistes peuvent réaliser jusqu'à 5 faces en même temps. Pour cette raison, le processus est très rapide et précis. Cela signifie également qu'il peut créer des structures et des fonctionnalités complexes avec peu de configurations. Étant donné que 5 faces de nombreuses pièces doivent être usinées en permanence, ce processus devient de plus en plus utile dans de nombreuses industries.

Discutons de ce que signifie le nombre d'axes dans l'usinage CNC pour vous aider à comprendre les axes sur une fraiseuse CNC à 5 axes. Le nombre d’axes d’usinage correspond au nombre de façons dont l’outil de coupe (ou la matière première) peut se déplacer pour fabriquer le produit. Les machines CNC normales, par exemple, ont un comptage à trois axes. Ainsi, ils ne peuvent déplacer leurs outils de coupe que le long des axes X, Y et Z.

L'outil de coupe se déplace comme suit :

• Latéral sur l'axe X

• Vertical sur l'axe Y

• Aller et retour sur l'axe Z

Centres d'usinage 5 axes rendez les axes linéaires plus utiles en laissant la table de travail s'incliner et tourner. L’axe A et l’axe C sont deux autres façons dont les choses peuvent tourner. L'axe A est également appelé axe de la table inclinable et l'axe B est l'axe de rotation de la table. Avec ces axes, les machines CNC peuvent travailler sur des formes plus complexes que les machines à 2 ou 3 axes. Dans le tableau ci-dessous, vous pouvez voir un résumé de la façon dont les axes se déplacent.

Comment fonctionne l'usinage CNC 5 axes ?

Comme toute autre machine CNC, une machine CNC à 5 axes utilise des instructions informatiques pour déplacer l'outil de coupe et la pièce afin de fabriquer la pièce souhaitée.

La première étape du processus d'usinage CNC 5 axes consiste pour le concepteur à créer un modèle CAO 3D de la pièce qu'il souhaite fabriquer. Pour cela, ils peuvent utiliser des programmes comme SolidWorks et Autodesk Inventor. Ensuite, le machiniste envoie ce modèle CAO à un logiciel de FAO (fabrication assistée par ordinateur), qui transforme le dessin en un programme informatique (également appelé G-code).

Le G-code contient des instructions qui contrôlent la manière dont les outils de coupe se déplacent le long des axes linéaires (X, Y et Z) et dont la table de travail se déplace le long des axes rotatifs (A et C) pour fabriquer les pièces nécessaires.

Styles de configuration d'usinage CNC 5 axes

Selon la configuration que vous sélectionnez, l'un des trois axes de rotation de la fraiseuse CNC 5 axes sera utilisé. Une machine à tourillon et une machine à rotation pivotante sont les deux configurations principales.

Style de tourillon

La fraiseuse CNC à 5 axes avec tourillon utilise un axe A qui tourne autour de l'axe X et un axe C qui tourne autour de l'axe Z.

Style de rotation pivotante

Une fraiseuse CNC à 5 axes de type pivotant et rotatif utilise l'axe B, tournant autour de l'axe Y, et l'axe C, tournant autour de l'axe Z.

Types de machines CNC à 5 axes

Les machines 5 axes peuvent vous aider à améliorer votre processus d'usinage et à faciliter la mise à l'échelle de votre travail. Il existe de nombreux types différents de centres d’usinage pour répondre aux besoins de l’industrie manufacturière.

Tête/Tête

Les machines Tête/Tête ont des axes de rotation dans la Tête. Leur sommet à 5 axes se trouve sur une plate-forme qui se déplace sur une table de travail fixe, qui maintient la pièce en place. Vous n'aurez donc pas à craindre que des outils gênent la tête de broche de la machine.

Tête/Tableau

La configuration de la machine Tête/Table comporte un axe de rotation dans la tête et l’autre dans la table rotative. Leur axe de rotation est dans leur tête et a une petite portée. En revanche, l'arbre rotatif est dans la table et a une portée plus large (illimitée).

Tableau/Tableau

Dans cette configuration, les axes rotatifs des machines à 5 axes se trouvent à l'intérieur de la table. Ainsi, la Tête ne bouge pas et toutes les rotations se font sur la table. En raison de la façon dont elles sont fabriquées, ces machines peuvent couper des contre-dépouilles. De plus, comme la tête ne bouge pas, c'est facilepour les machinistes de voir comment les coupes seront effectuées lorsqu'ils programment la machine.

Avantages de l'usinage CNC 5 axes

De nombreuses industries bénéficient de la possibilité de déplacer simultanément l’outil de coupe et la pièce à usiner sur jusqu’à cinq faces. Il permet la fabrication efficace et rentable de pièces complexes.

Opérations de configuration faciles

Une machine CNC à 5 axes peut travailler sur cinq surfaces en même temps. Pour l'usinage 3 axes standard, vous devrez peut-être configurer la machine plusieurs fois pour travailler sur une pièce comportant plusieurs faces. La technologie 5 axes permet d'usiner des pièces courbées et des pièces comportant de nombreuses faces dans une seule structure. Cela signifie que vous pouvez créer des pièces aux formes complexes avec moins de configurations.

Haute précision et fiabilité

Avec plus de configurations que l'usinage CNC, les machinistes manuels perdent des alignements précis pendant la fabrication. Les configurations minimales du fraisage CNC 5 axes réduisent les erreurs et améliorent la précision pour des résultats de haute qualité.

Les machines modernes à 5 axes éliminent le besoin de repositionner les pièces sous différents angles pendant l'usinage. Ainsi, des tolérances d'usinage améliorées sont assurées. Certaines configurations de machines autorisent des outils de coupe plus courts. Cela prolonge la durée de vie et la répétabilité de l'outil.

Vitesse de coupe rapide

L'usinage 5 axes garantit que les outils de coupe sont parallèles aux surfaces de coupe. Cela permet d'enlever davantage de matière à chaque rotation de l'outil. Ainsi, cela réduit les temps de cycle et les coûts d’usinage.

Finitions de surface améliorées

Dans cette méthode, les axes supplémentaires garantissent que les pièces sont correctement alignées, les rapprochant ainsi de l'outil de coupe. Ainsi, vous pouvez réaliser les formes que vous souhaitez avec des outils de coupe plus courts. Ces outils plus courts peuvent couper à des vitesses très élevées avec presque aucune vibration.

Utilisations courantes de l'usinage CNC 5 axes

L'usinage CNC 5 axes peut produire des pièces utiles dans un large éventail d'industries car elles sont efficaces et peuvent être fabriquées dans des formes complexes.

Médical

L'usinage CNC 5 axes peut aider les entreprises qui fabriquent des équipements médicaux à fabriquer des dispositifs, des implants et d'autres équipements qui doivent être fabriqués avec une précision supplémentaire pour répondre à des normes strictes en matière de soins de santé.

Militaire

Une autre industrie où l'usinage CNC 5 axes est utilisé pour fabriquer les pièces nécessaires. Certaines des utilisations incluent des pièces pour sous-marins, des composants de moteurs hautes performances, des aubes de turbine et de compresseur, des armes intelligentes, des capteurs, des applications furtives et même des armes nucléaires dans certains cas.

Yangsen : votre partenaire intelligent pour les machines CNC 5 axes

Sans aucun doute, les machines CNC à 5 axes facilitent la réalisation de pièces complexes. Mais seules certaines conceptions valent la peine d’être réalisées avec une machine à 5 axes. Par exemple, il pourrait être préférable d'utiliser des machines CNC à 3 ou 4 axes pour réaliser des trous, des découpes et des cavités avec une grande précision. C'est pourquoi nous disons toujours aux gens de parler à un expert en usinage CNC avant de commencer à fabriquer des objets.

Yangsen est l'une des meilleures entreprises d'usinage CNC au monde. Nous avons des experts et des ingénieurs qui savent utiliser l'usinage CNC, et nous disposons également d'un large éventail de technologies avancées d'usinage CNC, telles que des machines CNC à trois, quatre et 5 axes.