Aller au contenu 
C'est grâce à l'usinage à commande numérique par ordinateur (CNC) que l'industrie manufacturière a été transformée, les ingénieurs et les fabricants étant en mesure de produire des composants de haute qualité. L'une des décisions les plus importantes en matière d'usinage CNC, à savoir le choix entre l'usinage à 3 axes et l'usinage à 3 axes, est la plus importante. Usinage CNC à 5 axes entre en jeu.
Bien qu'ils soient largement appliqués dans plusieurs domaines, il existe une grande différence dans les capacités. La connaissance de ces différences permettra aux fabricants de choisir la solution la plus économique et la plus efficace en fonction de la complexité du projet, de son volume et de sa précision.
Principes fondamentaux de l'usinage CNC à 3 axes Qu'est-ce que l'usinage CNC à 3 axes ?
Un axe 3 Travaux sur machines à commande numérique sur trois mouvements linéaires, tels que les axes X, Y et Z. Il s'agit d'un dispositif qui peut se déplacer de gauche à droite, d'avant en arrière et de haut en bas. Il est généralement utilisé pour le fraisage, le perçage et la découpe de surfaces planes. Un système CNC à trois axes peut être utilisé efficacement pour l'usinage d'un composant qui ne travaille que sur une face à la fois.
Pourquoi ces machines sont-elles indispensables ?
Ces machines sont très utiles dans des secteurs tels que la production de pièces automobiles, le prototypage ou même la fabrication générale. Comme ce type de travail n'est pas très complexe à créer et à programmer, un système CNC à 3 axes peut être considéré comme l'une des options viables de machine CNC à choisir par un atelier de petite taille ou de démarrage. Le prix de l'équipement est moins élevé et la courbe d'apprentissage de l'opérateur est moins abrupte que celle de systèmes plus sophistiqués.
Mais les principaux défauts de la machine à 3 axes peuvent être considérés comme la nécessité de repositionner la pièce pour accéder aux autres côtés, ce qui peut entraîner une perte de précision et des coûts de temps.
Différence entre l'usinage CNC 5 axes ?
L'usinage CNC à 5 axes fournit deux axes de rotation supplémentaires, généralement A et B (ou C), après les axes X, Y et Z. Cela permet de couper la pièce sous presque n'importe quel angle ; par conséquent, des géométries plus compliquées peuvent être réalisées sans repositionnement. La fraise à cinq axes peut découper délicatement et très précisément une pièce de forme complexe.
Utilisation de l'usinage CNC dans toutes les industries
Des industries telles que l'aérospatiale, matériel médical Les machines à commande numérique multiaxes permettent d'usiner des pièces complexes qui nécessiteraient autrement d'être profilées, ce qui exigerait de nombreux réglages sur une machine à commande numérique à trois axes, ce qui entraînerait des imprécisions et des finitions médiocres. Les machines CNC multiaxes peuvent usiner des pièces complexes qui, autrement, devraient être profilées, ce qui nécessiterait de nombreux réglages sur une machine CNC à trois axes, ce qui entraînerait des imprécisions et des finitions médiocres.
L'autre avantage important de l'usinage 5 axes est la possibilité d'utiliser des outils de coupe plus courts. Cela minimise les vibrations de l'outil, ce qui permet d'améliorer la précision dimensionnelle et la durée de vie de l'outil. Il n'est pas pratique d'utiliser une machine CNC à 5 axes en raison de son coût élevé ; néanmoins, cela vaudrait la peine d'investir davantage dans des projets à haut rendement et de précision.
Fabrication d'axes : Précision et agilité au travail
Fabrication par axes. Le terme "fabrication par axes" désigne le nombre de directions dans lesquelles une machine CNC peut déplacer l'outil de coupe ou le composant et le faire tourner. Plus il y a d'axes, plus la flexibilité est grande. Avant de passer à une CNC à trois axes, vous êtes limité à l'usinage simple, ce qui peut suffire pour une pièce plate ou simple.
Avancement technologique des machines modèles à 5 axes
En revanche, une machine à cinq axes sera capable de manipuler des pièces présentant des courbes complexes, des trous profonds et des contre-dépouilles. C'est ce qui élimine la nécessité de recourir à des montages personnalisés et qui convient à la production de courts tirages et au prototypage rapide. Moins de réglages signifie qu'il y a moins d'erreurs humaines et que les pièces sont moins susceptibles d'être mal alignées, ce qui se traduit par une grande fiabilité du processus dans son ensemble.
L'automatisation et les modèles jumeaux numériques sont également rendus possibles par les systèmes de contrôle avancés de l'usinage CNC à 5 axes, qui permettent aux fabricants de rationaliser la production et de réduire le temps nécessaire à la mise sur le marché des produits.
L'adéquation de l'application, l'efficacité et le coût, et l'adéquation de l'application sont considérés comme l'un des critères les plus importants pour comparer et opposer l'utilisation de produits alternatifs. Le coût et la précision des produits alternatifs peuvent également être estimés en fonction de l'efficacité et de l'adéquation de l'application. Par rapport à d'autres produits, on peut affirmer qu'il est important de tenir compte de l'adéquation de l'application et de son efficacité lorsque l'on compare l'utilisation de produits alternatifs.
Principales capacités des machines à commande numérique
Lorsqu'il s'agit de comparer l'usinage CNC à 3 ou 5 axes, la capacité n'est pas le seul aspect à prendre en considération, mais aussi le rapport coût-efficacité. Une machine CNC à 3 axes coûte de 20 000 à 60 000 euros, en fonction de ce que vous voulez faire et de la qualité de la construction. En revanche, une machine CNC à 5 axes peut coûter aussi peu que 100 000 dollars, voire des centaines de milliers de dollars dans le cas d'un modèle avancé.
Bien que le prix d'achat initial d'une machine à cinq axes soit très élevé, elle sera plus rentable pour les opérations de haute précision et de grand volume. La réduction du temps de cycle, l'absence de retouches et de réglages augmentent la productivité et réduisent les coûts de main-d'œuvre.
Comment analyser un bon niveau d'usinage
Un bon Machine CNC Dans les opérations d'entrée de gamme, une machine à 3 axes peut suffire, surtout lorsque les géométries des pièces sont simples. Néanmoins, lorsque les fabricants souhaitent se diversifier ou se lancer dans l'usinage aérospatial ou médical, la qualité et l'efficacité valent la peine d'investir dans une fraise à cinq axes ou une machine CNC multi-axes.
Sélection de la technologie appropriée à vos besoins
Le choix entre l'usinage CNC 3 axes et l'usinage CNC 5 axes dépend des facteurs suivants : complexité du projet, volume de production, finition de la surface et budget. Les systèmes d'usinage CNC à trois axes conviennent mieux aux géométries simples car ils sont simples à utiliser et bon marché. L'usinage CNC à 5 axes offre quant à lui une polyvalence inégalée pour les pièces complexes et présente divers avantages importants concernant des aspects du processus tels que la précision, l'usure de l'outil et les gains de temps.
L'investissement qui doit être entrepris par les machinistes doit dépendre des plans à long terme des machinistes et de la conception des pièces, ainsi que des besoins des clients. Une combinaison des deux, une mise en œuvre hybride (utilisation des deux machines pour diverses missions), peut apporter la combinaison la plus raisonnable de faisabilité et d'accessibilité financière.
Usinage CNC 3 axes ou 5 axes : Quelle est la meilleure solution ?
L'argument entre l'usinage CNC à 3 axes et l'usinage CNC à 5 axes n'est pas de savoir si l'un est supérieur à l'autre en général, mais lequel est le meilleur pour votre application. La machine CNC à 3 axes est une option peu coûteuse qui est très utile pour les petits travaux faciles à programmer et à réparer. Elle convient parfaitement aux ateliers qui disposent d'un budget limité ou qui se spécialisent dans les pièces simples par nature.
À l'inverse, l'usinage CNC à 5 axes ouvre la voie à une précision et une polyvalence sans précédent. Il réduit considérablement la nécessité d'avoir plusieurs réglages, améliore les finitions de surface et traite des conceptions complexes qui sont pratiquement impossibles à réaliser à l'aide des méthodes d'usinage traditionnelles. Le prix de la machine CNC à 5 axes est plus élevé, mais les avantages qu'elle offre dans le domaine de la fabrication de pointe, notamment dans les secteurs de l'aérospatiale, de la défense et de la médecine, en font un outil indispensable.
Conclusion
Sur le long terme, la productivité en termes de réalisation d'un plus grand nombre d'opérations en moins d'étapes à l'aide d'une machine à cinq axes augmenterait le débit et minimiserait les coûts de main-d'œuvre. Même en comparant l'usinage CNC 3 axes à l'usinage 5 axes, la reconnaissance de la qualité des pièces et la réduction de la durée de réalisation des projets sont considérées comme la récompense des investissements initiaux.
Enfin, le plus important est de connaître vos exigences en matière d'usinage, vos dimensions et vos limites de coûts. Vous pouvez commencer par une machine CNC de qualité dans la catégorie 3 axes ou acheter une machine CNC multi-axes puissante, mais comme pour tout autre achat, il est important de sélectionner une machine conforme à vos objectifs commerciaux, car c'est l'ingrédient clé de la réussite de la fabrication.
Foire aux questions (FAQ)
Quelle est la principale différence entre l'usinage CNC à 3 et 5 axes ?
La principale distinction appliquée est le nombre de directions dans lesquelles l'outil de coupe peut se déplacer. Une machine à 3 axes varie dans trois directions : (X, Y, Z), tandis qu'une machine à 5 axes se compose de deux axes motorisés supplémentaires : (X, Y, Z) et (Y, Z). mouvements de rotationpermettant de travailler sur des géométries complexes.
Une machine CNC à 5 axes vaut-elle le coût ?
Le coût d'une machine CNC à 5 axes vaut la peine dans les industries de haute précision et de haute complexité où une production efficace, une précision accrue et un temps de travail réduit sont possibles.
Une machine CNC à 3 axes peut-elle produire des pièces complexes ?
Dans une certaine mesure seulement. Les géométries complexes nécessitant des angles multiples ou des contre-dépouilles sont mieux gérées par Usinage CNC à 5 axes.
Quelles sont les applications typiques de l'usinage CNC à 5 axes ?
Il est largement utilisé dans l'aérospatiale, la production d'appareils médicaux, la fabrication de moules et tout autre secteur nécessitant des tolérances serrées et des pièces complexes.
Les machines CNC à trois axes sont-elles encore pertinentes dans la fabrication moderne ?
Absolument. Pour les composants plus simples et les fabricants soucieux de leur budget, CNC à trois axes offrent d'excellentes performances et une grande fiabilité.
