Quelle est la différence entre l’usinage CNC 3 axes, 4 axes et 5 axes?

Quelle est la différence entre l’usinage CNC 3 axes, 4 axes et 5 axes?
15 de février de 2023 Sofía Sánchez

Les fraiseuses CNC modernes sont des outils étonnants, capables de fabriquer des prototypes et des pièces de production rapidement et de manière fiable. Pour ce faire, elles doivent être capables de se déplacer sur plusieurs axes tout en conservant leur précision dimensionnelle.

Nous classons donc les CNC en fonction du nombre d’axes avec lesquels elles fonctionnent, les plus courantes étant les fraiseuses à 3, 4 et 5 axes. Ces mouvements déterminent les caractéristiques des pièces qui peuvent être fabriquées et affectent également l’efficacité et la précision de la production. En général, plus il y a de degrés de liberté, plus les géométries produites sont complexes. Pour savoir si l’usinage CNC convient à votre prochain projet, explorons les avantages et les utilisations de ces différents types de machines.

CNC

Gestión de Compras a une grande expérience de l’usinage à 3, 4, 5 et jusqu’à 9 axes. N’hésitez pas à nous contacter pour demander un devis gratuit pour votre prochain projet.

Comment se déroule le mouvement d’une machine CNC ?

Il est évident que nous ne parlons pas de la machine elle-même qui se met en marche. Nous décrivons plutôt le mouvement de l’outil de coupe par rapport à la pièce à usiner, et c’est ce qui importe ici.

Tout d’abord, comment déterminer quel est l’axe ? Imaginez que vous regardiez une fraiseuse CNC typique à 3 axes. Depuis votre point de référence, l’axe X est parallèle à l’avant de votre corps et se déplace de gauche à droite. L’axe Y est la direction perpendiculaire à vous, vers l’avant et vers l’arrière, tandis que l’axe Z est vertical.

Sur une fraiseuse classique, la table de travail se déplace dans le plan X/Y. La broche, qui tient l’outil de coupe, se déplace autour de l’axe Z. Notez également que l’outil de coupe tourne sur la broche, mais ce mouvement de rotation n’est pas considéré comme un axe de mouvement.

L’ensemble de ces mouvements définit un espace tridimensionnel, un volume cubique, à l’intérieur duquel la machine effectue les opérations de coupe.

À quoi sert une fraiseuse à trois axes ?

Nous utilisons quotidiennement des machines à trois axes pour une grande variété d’opérations de fraisage. Elles sont idéales pour enlever de la matière rapidement et efficacement et pour produire des surfaces plates ou planes. Ces formes géométriques sont dites prismatiques, essentiellement rectilignes, par opposition aux formes plus organiques. Certes, une fraiseuse à 3 axes peut réaliser des profils arrondis, mais elle n’est pas idéale pour cette tâche.

Les fraiseuses à 3 axes sont souvent utilisées pour percer et tarauder des trous, mais uniquement le long de l’axe Z. La broche n’est pas en contact direct avec la pièce à usiner. En effet, la broche n’est pas conçue pour percer des trous. En effet, la broche se déplace de haut en bas et ne peut pas pénétrer dans la pièce par le côté. Il s’agit d’une limitation pour de nombreuses pièces qui nécessitent l’usinage de trous ou de cavités sur plusieurs faces, auxquelles la machine à 3 axes ne peut normalement pas accéder.

Bien entendu, cette limitation peut être surmontée si la pièce est retirée de la table de travail puis repositionnée. Cette solution est acceptable s’il n’y a pas d’autre choix, mais la pièce doit alors être réindexée. Cela signifie qu’il faut utiliser des palpeurs pour établir un nouveau point de référence avant de pouvoir reprendre l’usinage.

Il s’agit d’un processus lent et le risque d’erreurs dimensionnelles est réel. Par conséquent, il convient d’éviter, dans la mesure du possible, de retirer une pièce de son support et de la repositionner au milieu d’un travail.

Quels sont les avantages d’une fraiseuse CNC à 4 axes ?

L’ajout d’un quatrième axe de mouvement ouvre de nombreuses nouvelles possibilités d’usinage. Généralement, cela se fait en ajoutant un mouvement de rotation le long de l’axe X. Cette rotation supplémentaire le long de l’axe X s’appelle l’axe A. Cette rotation supplémentaire le long de l’axe X est appelée axe A.

La table rotative permet à l’opérateur de monter une pièce à une extrémité, puis de la faire pivoter pour accéder aux autres côtés de la pièce. Cela évite le problème du remontage et de l’indexation, comme c’est le cas sur une fraiseuse à 3 axes. Comme la pièce est partiellement suspendue, c’est-à-dire qu’elle ne touche pas la surface de la table de travail, il est désormais possible de percer des trous ou d’autres caractéristiques qui pénètrent complètement dans la pièce.

Plus important encore, la rotation de la pièce pendant l’usinage permet de réaliser des courbes et des contours plus complexes. Une pièce peut même tourner comme sur un tour, créant ainsi des profils cylindriques et sphériques. Toutefois, la fraiseuse à 4 axes n’est pas optimisée pour ce type d’opération, qui sera donc plus lente que si elle était réalisée sur un tour spécialisé.

Quels sont les avantages d’une fraiseuse CNC à 5 axes ?

Vous pouvez ajouter un autre degré de liberté, cette fois le long de l’axe Y. La rotation autour de l’axe Y est appelée axe B. La rotation autour de l’axe Y est appelée axe B.

Pour obtenir cinq axes de liberté, une fraiseuse à trois axes peut être équipée d’une tête de tramming. Il s’agit d’un accessoire auxiliaire qui permet d’effectuer des mouvements dans les axes A et B. Outre les autres capacités d’une fraiseuse à 3 axes, il est désormais possible de fabriquer des formes plus sophistiquées, telles que des rotors hélicoïdaux. Ces derniers présentent des courbes composées complexes dans plusieurs directions qui ne peuvent être réalisées que sur une machine à 5 axes.

Toutefois, une machine à 3 axes dotée d’une tête de fraisage présente une limite. D’une part, une machine à 5 axes est généralement beaucoup plus rigide. Cela s’explique par le fait qu’elle doit conserver sa précision même si elle se déplace simultanément dans plusieurs directions. Cette précision implique des tolérances plus étroites, même pour des pièces relativement simples.

Usinage CNC Axes

Existe-t-il des machines avec plus d’essieux ?

La réponse est oui. Dans le but de fabriquer des pièces de plus en plus sophistiquées rapidement et avec un minimum de réglages, les centres d’usinage à commande numérique étendent considérablement leurs capacités. Les machines à neuf axes combinent les fonctions de tournage et de fraisage avec une robotique avancée pour offrir des solutions tout-en-un. Cependant, elles ont tendance à être grandes et coûteuses à utiliser. Ces machines sont généralement utilisées pour des applications aérospatiales, militaires ou scientifiques.

Pour la plupart des produits, 5 axes suffisent pour fabriquer des pièces avec des caractéristiques et des tolérances très serrées. Voici ce à quoi vous pouvez vous attendre si vous contactez Purchasing Management pour obtenir un devis gratuit pour votre prochain projet de prototypage rapide ou de fabrication à commande numérique.

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