Les avantages de l'usinage 3+2 sur les machines 5 axes

Des configurations plus simples et plus rapides à des tolérances plus serrées et de meilleures options de contrôle, l'exécution d'un usinage 3+2 sur un système à 5 axes peut aider à assurer une fabrication de pièces parmi les plus précises et les plus efficaces dans la fabrication d'aujourd'hui.

Il existe de nombreuses raisons d'utiliser l'usinage 3+2 sur une machine 5 axes. Peut-être que le gros contrat pour les implants médicaux que votre atelier utilisait pour justifier l'achat d'un centre d'usinage 5 axes est terminé et que vous cherchez un nouveau travail. Peut-être avez-vous du mal à répondre aux véritables exigences de position entre deux fonctions de pièce qui sont actuellement usinées lors d'opérations distinctes. Ou peut-être en avez-vous assez de toutes les pièces qui attendent d'être terminées sur vos centres d'usinage 3 axes. Quelle que soit la situation, utiliser votre machine 5 axes pour effectuer un travail 3+2 pourrait être la meilleure décision que vous ayez jamais prise. Voici pourquoi.

Ajouter les avantages de l'usinage 3+2

Besoin de convaincre ? Passons en revue la configuration, la tolérance, l'enlèvement de métal et la flexibilité qui peuvent être obtenus avec l'usinage 3+2 sur une machine 5 axes.

En supposant que vos pièces sont orthogonales et nécessitent un usinage sur les six côtés, ce qui est courant pour la plupart des pièces fraisées, une machine à 5 axes élimine les deux tiers des configurations et de la manipulation des pièces. Moins d'opérations signifie moins de montages, moins de WIP et moins de chance qu'une pièce se retrouve dans la poubelle en cours de route. Cela signifie également moins de surproduction en prévision des pièces perdues lors du processus de fabrication. Au lieu de cinq ou six pièces supplémentaires, une seule suffira désormais.

Les tolérances géométriques entre les caractéristiques de différents côtés de la pièce sont plus faciles à tenir lorsqu'elles sont réalisées au cours de la même opération. La possibilité d'incliner les pièces à l'angle souhaité signifie souvent que les outils peuvent être raccourcis et donc plus rigides, ce qui améliore la durée de vie de l'outil et la qualité des pièces tout en augmentant les capacités d'enlèvement de métal. Parce qu'il est facile de tourner autour de plusieurs côtés de la pièce en une seule opération, il y a une plus grande flexibilité dans l'enchaînement des étapes d'usinage. L'ébavurage des éléments qui se croisent est également beaucoup plus simple.

Un « mode de positionnement » 3+2 sur un centre d'usinage 5 axes n'est pas limité à des mouvements à 90 degrés. Les trous inclinés dans les collecteurs hydrauliques sur lesquels vous avez travaillé peuvent maintenant être complétés sans configuration ni fixation supplémentaire. Il en va de même pour le bossage fileté sur le corps de la vanne F-16 qui se trouve à un angle gênant de 27 degrés, ou les côtés coniques et en contre-dépouille du moule que vous venez de citer. Ces fonctions sont facilement réalisables sur un centre d'usinage 5 axes, même si vous ne l'utilisez jamais pour un "vrai" travail 5 axes.

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Usinage 3 + 2 :apprêté pour la précision

Malgré les avantages évidents, certains ateliers restent cependant réticents à poursuivre une stratégie d'usinage 3+2 sur une machine-outil 5 axes simultanés. Il pourrait être considéré comme exagéré, par exemple, d'utiliser de cette manière l'une des machines les plus performantes et technologiquement avancées de l'atelier, en particulier par rapport à l'installation d'une table à tourillon inclinable et rotative sur un centre d'usinage vertical à 3 axes.

Pourtant, les centres d'usinage 5 axes offrent des fonctionnalités de contrôle introuvables sur leurs cousins ​​3 axes, tourillon ou non. La précision volumétrique est assurée par des capacités de « réglage automatique », qui compensent et ajustent automatiquement les imprécisions cinématiques. Le contrôle du point central de l'outil et l'entrée du vecteur d'outil simplifient la programmation, et les décalages de travail dynamiques simplifient les configurations. Avec leurs commandes avancées, les machines à cinq axes sont tout simplement meilleures pour l'usinage multiface, qu'elles soient utilisées en mode simultané ou non.

Cool, mais maintenant quoi? Qu'en est-il du serrage et des porte-outils ? Un atelier doit-il investir encore plus dans l'outillage une fois que la décision a été prise de passer à 3+2 ? La bonne nouvelle est que, à condition que le cône de la broche soit le même, tous les porte-outils actuellement installés sur votre VMC 3 axes peuvent être utilisés sur une machine 5 axes. Il en va de même pour les étaux, les fixations et les mandrins, bien que quelques mises en garde existent.

C'est l'heure de l'outil :ce dont vous avez besoin pour l'usinage 3+2

Commençons par les porte-outils. Quiconque achète une nouvelle machine-outil, quelle qu'elle soit, doit profiter de l'opportunité de maximiser son potentiel avec un outillage de haute qualité. Si une broche HSK ou une broche à double contact similaire est disponible, alors n'hésitez pas à l'obtenir. La vitesse et la précision accrues d'une interface moderne compensent largement le coût d'outillage supplémentaire.

Allez plus loin. Découvrez "Leçons d'usinage haute performance :n'oubliez pas les porte-outils".

De plus, c'est peut-être le moment idéal pour abandonner les mandrins à verrouillage latéral et à pince que vous utilisiez pour les supports à ajustement serré ou hydrauliques, afin de suivre le rythme des capacités de votre machine.

Du côté du travail, la vie est devenue beaucoup plus facile. Un large assortiment d'étaux à 5 axes est disponible, dont la plupart agrippent le bas de 1/8 de pouce environ de la pièce et soulèvent la pièce suffisamment haut pour fournir un accès complet à tous les côtés. Lorsque la pièce est terminée, coupez simplement le matériau sacrificiel et usinez ce qui reste au bas de la pièce.

Pendant que vous y êtes, pourquoi ne pas équiper vos nouveaux étaux 5 axes d'un point zéro ou d'un système de serrage et de positionnement à changement rapide comparable ? Contrairement à un VMC 3 axes, où toute la table peut être remplie de pièces, l'usinage avec 3+2 signifie généralement une pièce à la fois. Un système de point zéro facilite l'entrée et la sortie rapides des pièces de la machine et réduit les temps de configuration au démarrage.

Comment utilisez-vous l'usinage 3+2 à l'avantage de votre atelier ? L'utilisez-vous sur une machine 5 axes ? Partagez vos trucs et astuces.