L'industrie de l'usinage est l'une des industries en évolution rapide qui continue de garantir la capacité de répondre aux exigences de production modernes. Avec les progrès continus de la technologie, le besoin de pièces complexes est plus que jamais apparu.
En raison de l'évolution de l'industrie de l'usinage, de nouvelles machines sont innovées en tenant compte des dernières demandes, telles que les technologies CNC 5 axes (commande numérique par ordinateur), qui utilisent une configuration unique ou plusieurs ordinateurs pour réguler les machines-outils comme un routeur, un tour et une fraiseuse. puis produire des produits robustes en utilisant différents matériaux : plastiques, métaux et autres.
En ce qui concerne le 5 axes, il y a de nombreuses rumeurs parmi les nouvelles personnes selon lesquelles cette technologie pourrait être coûteuse, technique et difficile à utiliser. Néanmoins, nous sommes ici pour vous fournir un aperçu réaliste de la machine CNC 5 axes, de ses avantages et de son fonctionnement. Pendant ce temps, la réponse rapide à toutes vos questions est que la technologie 5 axes vous aide massivement à faire le travail le plus efficacement possible avec un retour sur investissement (ROI) incroyablement élevé.
Brève histoire de 5 axes
Auparavant, les propriétaires de machines avaient l'habitude de fixer des composants supplémentaires pour améliorer l'efficacité et la précision de la production. Mais ensuite, l'utilisation simultanée de machines à axes multiples a été rationalisée à la fin des années 50 ou au début des années 60. Au cours des deux dernières années, nous avons observé de nombreuses avancées concernant les centres d'usinage 5 axes et donc 5 axes, qu'il s'agisse d'un centre d'usinage vertical ou horizontal. Peu de temps après sa création, les machines CNC à 5 axes étaient présentes dans l'armée américaine, les ateliers de l'armée de l'air et les industries aérospatiales. En bref, 5 axes s'est avéré être une technologie révolutionnaire et plus accessible et exceptionnelle dans le spectre des machines CNC.
Qu'est-ce que l'usinage CNC 5 axes ?
La CNC est l'une des méthodes largement adoptées pour retirer le matériau du métal à l'aide d'outils de coupe à grande vitesse. La précision des machines CNC reste inégalée, car elle permet aux fabricants d'avoir exactement ce qu'ils veulent. En règle générale, les machines CNC peuvent être séparées en trois types principaux ; fraiseuses horizontales, fraiseuses verticales et tours. Tous ces types utilisent la combinaison de la CAO et de la FAO pour présenter la pièce finale dans la forme souhaitée.
Après avoir connu les bases de la CNC, parlons de la machine CNC 5 axes, qui est équipée de plus d'axes qu'une machine CNC ou CNC 3 axes typique. Au sens littéral, la machine CNC 5 axes peut se déplacer dans 5 directions au lieu de se déplacer dans 3 directions. Bien entendu, la rotation et le déplacement de l'outil de coupe dans 5 directions apportent plus d'efficacité au processus d'usinage.
Plus communément, le 5 axes est obtenu en ajoutant une rotation ou une inclinaison à la broche de l'outil ou à la plate-forme de maintien de la pièce. Il est nécessaire à la fabrication de pièces offrant des mouvements complexes. Il est également pratique pour les opérateurs de réaliser cinq faces en une seule opération. Ainsi, l'efficacité et la précision améliorées des machines 5 axes ajoutent de la valeur à leurs services.
Pour déterminer les trajectoires de l'outil, le modèle CAO est introduit dans le logiciel CAM, qui crée ensuite des codes qui indiquent à la machine la vitesse de l'outil de coupe et le mouvement de l'outil. Ainsi, la machine 5 axes peut fonctionner dans le système de coordonnées 5 axes, y compris X, Y, Z, A et B. Le système de coordonnées en 5 axes fonctionne de la manière suivante :
L'axe X fonctionne de gauche à droite.
L'axe Y fonctionne d'avant en arrière.
L'axe Z fonctionne de haut en bas.
A-Axis tourne autour de l'axe X (s'incline vers l'arrière et vers l'avant)
Axe B Tourne autour de l'axe Y (s'incline et tourne de gauche à droite)
Avantages de l'usinage CNC 5 axes
5 axes est une forme avancée de machine CNC qui offre le mouvement des outils dans cinq directions. Voici quelques-uns des avantages fondamentaux associés à une machine CNC 5 axes :
Enlèvement rapide du matériau
La machine CNC à 5 axes vous permet de réduire le collecteur de temps de cycle. Il excelle la production dans des périodes plus courtes. Cela est essentiellement dû à sa capacité à permettre à l'outil de rester tangent à la surface de la pièce et d'enlever plus de matière à chaque passage d'outil, ce qui accélère le taux d'enlèvement de matière de la surface. De cette manière, la rentabilité du produit est également améliorée.
Étapes minimisées
La fabrication de pièces complexes sur une machine CNC 3 axes implique plusieurs étapes. La pièce passe par différents processus, comme la rotation manuelle de la pièce, car le nombre d'options disponibles est minime et le mouvement de l'outil est limité. Mais encore une fois, dans une machine CNC à 5 axes, très peu d'étapes sont nécessaires pour façonner le matériau dans le produit requis avec des dimensions géométriques complexes.
Finition de surface améliorée
Les capacités de la machine CNC 5 axes sur la géométrie profilée se traduisent par la production d'une excellente finition de surface. D'autre part, nous savons que les machines 3 axes mettent beaucoup de temps à réaliser une telle finition de surface en raison des coupes mineures qui doivent être utilisées pour produire de tels résultats.
Élimination des montages complexes
L'usinage CNC 3 axes implique l'installation de la pièce sur le montage avant l'usinage dans l'orientation requise pour la fonction souhaitée. En revanche, ce processus est éliminé dans une machine CNC à 5 axes. La pièce n'a pas besoin de fixations supplémentaires car la pièce doit être fixée et opérée une fois pour être usinée. Désormais, cela réduit également le coût de l'appareil.
Pas de competition
La machine CNC à 5 axes n'est pas très courante dans le domaine de l'usinage; ses caractéristiques d'efficacité et de qualité n'ont aucune concurrence sur le marché. Ainsi, l'utilisation de ce type de configuration de machine peut vous procurer de multiples bénéfices, et vous pouvez encore améliorer votre efficacité de production avec cette bête mise à jour.
Inconvénients de l'usinage CNC 5 axes
Dans un passé récent, la machine CNC 5 axes s'est fait un nom sur le marché. À mesure que les exigences de produits plus complexes évoluent, les industries de fabrication et de production passent rapidement aux machines CNC à 5 axes. Bien que ces machines offrent des processus rapides, multi-axes et une bonne rigidité, leur application dans l'industrie est en quelque sorte minimisée en raison des aspects suivants.
Programmation complexe nécessaire
La machine CNC à 5 axes a un traitement complexe par rapport à la machine CNC à 3 axes. Trois mouvements linéaires, deux mouvements de rotation et d'autres trajectoires complexes ne sont pas faciles à comprendre et à imaginer. Par conséquent, une personne très formée et expérimentée doit faire cette programmation complexe. Toute erreur de programmation peut même réduire la précision d'usinage et la qualité de surface.
Machines coûteuses
Le prix des machines 5 axes est bien plus élevé que celui des machines 3 axes disponibles sur le marché. De plus, le logiciel nécessaire est coûteux, ce qui rend la machine 5 axes très chère. La maintenance de la machine 5 axes est aussi complexe que d'autres machines simples, ce qui augmente encore le coût de cette technologie. Dans ce sens, le produit fabriqué sur une machine CNC à 5 axes peut coûter plus cher que le produit similaire fabriqué sur la machine à 3 axes.
Opérateur hautement technique requis
La machine CNC à 5 axes implique une technologie de traitement complexe, de la programmation à l'usinage, qui nécessite un opérateur technique hautement qualifié pour diriger le processus d'usinage. Cela rend également la machine 5 axes incompatible pour certaines industries car le coût de la main-d'œuvre est incontrôlable.
Types de machines CNC à 5 axes
Les machines CNC sont largement utilisées dans l'industrie pour effectuer efficacement plusieurs tâches. Les machines CNC à 5 axes sont disponibles en différents types selon les exigences de l'industrie manufacturière, différant principalement par la disposition des axes rotatifs. Quoi qu'il en soit, les principaux types sont les suivants.
Tête/Tête
Ce type de machine CNC a son axe de rotation dans la tête. La pièce est fixe, l'outil se déplace en cinq dimensions autour du travail et la plate-forme apex 5 axes lui permet d'effectuer la tâche. Il élimine les soucis d'interférence d'outil de la tête de broche de la machine. La table fixe permet au sommet 5 axes de se déplacer autour de la pièce, parfait pour la fabrication de grandes pièces. Ils sont conçus de sorte que des mouvements minimaux dans les axes soient autorisés.
Table/Tête
Cette machine possède deux axes rotatifs, un axe rotatif dans la table et un autre dans la tête. L'axe de rotation se situe à l'intérieur de la tête avec une plage restreinte. L'arbre rotatif est situé dans la table, avec une portée illimitée. Du fait de la pièce reposant sur l'axe de rotation dans la table, cette disposition limite le nombre de pièces produites. Ce type est plus avantageux que la disposition tête/tête car la pièce peut tourner sans atteindre une certaine limite.
Tableau/Tableau
Tous les axes rotatifs sont situés dans la table de la machine dans ce type de technologie, et la portée de l'axe tournant est également limitée. Mais il a une plage illimitée de l'axe rotatif. Cette configuration a une plage étroite d'enveloppes de travail et une vitesse lente, mais convient toujours à des produits spécifiques. Cependant, les autres types sont plus rapides en raison des moteurs définis dans leur configuration.
Comment tirer le meilleur parti de la machine CNC 5 axes ?
Une pièce fabriquée via une machine CNC à 5 axes a des qualités plus souhaitables en raison d'une manipulation réduite des pièces, d'une plus grande précision de la machine et de la vitesse résultant des 5 axes dans la machine. En effet, vous pouvez imaginer ces qualités pour une pièce fabriquée sur plusieurs faces. Ainsi, vous pouvez ouvrir de nouvelles portes d'opportunités à votre entreprise en configurant une machine CNC à 5 axes. Il peut vous aider à effectuer des tâches que vous ne pourriez pas faire avec des outils d'usinage traditionnels ou des machines CNC 3 axes.
Par exemple, avant les machines CNC à 5 axes, vous deviez passer par de nombreux montages et installer différents outils et étapes dans le processus, car sinon, le travail requis n'était pas possible facilement. Mais les centres d'usinage 5 axes vous permettent de fabriquer automatiquement les pièces de votre choix en peu de temps en fournissant simplement une conception à la machine.
Cependant, pour vous aider efficacement dans vos travaux, vous devez apprendre à tirer le meilleur parti de votre investissement judicieux dans une machine CNC à 5 axes. Ce n'est qu'alors que vous pourrez obtenir le maximum d'efficacité grâce à la machine avec une excellente finition du produit. Compte tenu de cela, examinons quelques moyens d'améliorer le fonctionnement de la machine CNC à 5 axes.
Les machines 5 axes sont fournies avec des fonctionnalités souhaitables que nous ne pouvons parfois pas utiliser. Réalisez que cela semble bizarre quand quelque chose vous coûte plus cher que ses concurrents et vos attentes sans utiliser les fonctionnalités. Ainsi, voici de brèves informations sur le logiciel et les commandes des machines CNC à 5 axes pour vous aider à en tirer le maximum.
Contrôle du point central de l'outil
L'utilisation de ce contrôle peut raccourcir le temps de cycle de votre pièce. La qualité de la surface usinée s'en trouve également améliorée. En outre, il compense la fluctuation des axes rotatifs dans le programme pièce, assurant la stabilité du processus. De même, il simplifie le processus d'usinage en réalisant tout cela en arrière-plan de la commande CNC en activant un seul code.
Décalage dynamique du luminaire
Par cela, vous pouvez améliorer considérablement le fonctionnement de la machine. Le décalage de fixation dynamique est une fonction qui permet à la machine de développer d'autres coordonnées lorsque vous ne fournissez qu'une seule coordonnée du travail. Vous fournissez une coordonnée de travail, et tout est fait ; la machine fera la tâche restante par elle-même. Par conséquent, un programme pièce de la machine s'en trouve simplifié à plusieurs reprises.
Réglage automatique des axes 5 axes
La machine effectue automatiquement le réglage grâce à cette fonction avec précision. Il permet de compenser les erreurs géométriques, notamment de précision volumétrique, et peut être facilement ajusté en un minimum de temps (10 min). Plus important encore, il ne nécessite pas d'opérateur qualifié pour effectuer le travail.
Contrôle de la posture
Les changements angulaires rotatifs sont considérablement minimisés en permettant les inversions d'axe mineur. Il règle l'outil pour réduire les fluctuations ou les rotations lors de l'usinage de la surface de la pièce. De plus, cela produit parfois des secousses lorsque cette fonction n'est pas utilisée et empêche la machine de fonctionner correctement.
Super Nurbs
Nurbs signifie spline de base rationnelle non uniforme, raccourcissant la boucle de rétroaction de contrôle. La commande OSP prédit une plage de tolérance et produit une spline qui convient le mieux au travail à effectuer. Il minimise les redondances et offre un parcours d'outil plus fluide. Cette caractéristique est indispensable pour une machine conçue pour effectuer un usinage précis à grande vitesse pour des finitions de surface de haute qualité.
Haute vitesse et haute précision
Il se caractérise par la production de pièces de travail avec une super vitesse et une précision proche de la perfection. Les machines contrôlent l'accélération et l'avance en suivant la forme de commande des caractéristiques de la machine. De plus, il minimise le temps de cycle tout en maintenant la précision de la machine désignée.
À Précision Runsom, nous avons des experts techniques dans le domaine de Usinage CNC 5 axes. Grâce à nos technologies de fabrication de pointe et à notre personnel de production qualifié, nous fournissons des services d'usinage de haute précision et à tolérance étroite pour les industries exigeant la perfection. N'hésitez pas à nous contacter ou demander un devis gratuit à l'heure actuelle!