8 faits importants sur les centres d'usinage 5 axes et l'usinage haute performance

Vous n'êtes pas sûr de la valeur de l'usinage 5 axes pour votre atelier d'usinage ? Ne cherchez pas plus loin que cette liste utile de factoïdes qui ne manquera pas de vous guider à travers ses avantages.

Peut-être votre atelier envisage-t-il d'acquérir des machines CNC 5 axes. Ou peut-être que votre atelier l'a déjà fait et que vous êtes encore en train de trouver la meilleure façon de programmer la machine et de l'équiper. Quoi qu'il en soit, il y a beaucoup de choses à considérer si vous voulez tirer le meilleur parti de ces machines-outils ultra-productives.

La maîtrise de l'usinage 5 axes promet une amélioration considérable de la qualité des pièces, une réduction des travaux en cours et des coûts de montage, mais cela nécessite de nouvelles façons de penser. Avant de vous lancer beaucoup plus loin sur la route des 5 axes, considérez les concepts suivants :certains servent à dissiper les rumeurs autour de cette importante technologie d'usinage, tandis que d'autres sont simplement conçus pour vous aider à démarrer.

1. Vous n'avez pas besoin d'un travail 5 axes pour justifier un centre d'usinage 5 axes

Ai-je besoin d'une machine ? De nombreux ateliers hésitent à faire l'investissement considérable dans un centre d'usinage 5 axes parce qu'ils ne fabriquent pas les aubes de turbine, les blisks, les implants orthopédiques et les pièces similaires qui sont collés sur le devant de toute brochure de machine 5 axes. Ne vous inquiétez pas; vous n'avez généralement pas besoin d'un travail 5 axes simultané pour justifier un centre d'usinage 5 axes. Toute pièce usinée sur plusieurs côtés bénéficiera de la réduction de la manipulation des pièces associée à l'usinage 3+2, permettant de terminer cinq des six côtés de la plupart des pièces orthogonales.

2. L'usinage 5 axes sur un tour multitâche pourrait être plus efficace que sur un centre d'usinage 5 axes

Peut-être que vos pièces sont plus rondes qu'orthogonales mais contiennent tout de même des caractéristiques qui se prêtent bien à l'usinage 5 axes. Il est peut-être temps d'envisager un tour multitâche ou un centre de fraisage-tournage 5 axes. Ceux-ci offrent à peu près les mêmes fonctionnalités que les centres d'usinage 5 axes et sont capables de produire des pièces complexes à plusieurs surfaces, mais comme ils portent souvent une broche secondaire, de nombreuses pièces peuvent souvent être achevées en une seule opération.

"J'ai vu de grands avantages en utilisant des machines de fraisage-tournage", déclare le Dr Thomas Kurfess, professeur et titulaire de la chaire HUSCO/Ramirez Distinguished Chair in Fluid Power and Motion Control au Georgia Institute of Technology. « Cependant, pour vraiment tirer parti de ces machines-outils, il faut vraiment sortir des sentiers battus. Les machines de fraisage-tournage sont bien plus qu'une fraise et un tour combinés; ils offrent un système d'usinage 4 ou 5 axes compact et beaucoup plus reproductible qui a une configuration très unique et polyvalente. De plus, ils ont un encombrement relativement réduit, ce qui en fait des machines idéales pour ceux qui savent tirer parti de leurs avantages. »

3. Pourquoi vous ne pouvez pas utiliser un tourillon au lieu d'une machine à 5 axes

Peut-être pensez-vous installer une table à tourillon inclinable et rotative sur l'un de vos centres d'usinage verticaux à 3 axes, éliminant ainsi le besoin d'une fraiseuse à 5 axes. Il n'y a rien de mal avec cette approche et c'est un bon moyen de commencer avec l'usinage 5 axes, mais gardez simplement à l'esprit qu'une machine-outil 5 axes dédiée comporte des options de contrôle telles que le contrôle du point central de l'outil (TCPC), 5 axes réglage automatique, décalages de travail dynamiques et autres fonctionnalités conçues pour rendre la configuration rapide et facile, sans parler d'une construction de machine beaucoup plus rigide et précise. En termes simples, un VMC 3 axes équipé d'un tourillon ne peut pas rivaliser avec un véritable centre d'usinage 5 axes.

« L'ajout d'une table à tourillon rotatif inclinable est un excellent moyen de passer à l'usinage 5 axes », explique Kurfess. "Cependant, si vous achetez une configuration 5 axes auprès d'un OEM, la machine et ses systèmes de support sont entièrement intégrés pour les opérations 5 axes, ce qui permet une programmation et des flux de travail plus fluides."

4. Tous les centres d'usinage 5 axes ne se ressemblent pas

En parlant de construction de machines, sachez que dans le domaine de l'usinage 5 axes, toutes les machines-outils ne sont pas construites de la même manière. Trois styles de machines distincts sont disponibles :ceux avec des tables inclinables et rotatives intégrées à ce qui est essentiellement un centre d'usinage à 3 axes; ces machines avec une inclinaison-rotative intégrée mais qui utilisent une colonne d'axe X mobile et ces machines où la tête de fraisage pivote de gauche à droite au-dessus d'un banc équipé d'une table rotative. Chacun a ses avantages et ses inconvénients, et les acheteurs doivent tenir compte de facteurs tels que l'interférence de l'outil, la taille de la pièce, la précision requise de la pièce et le coût de la machine pour prendre la meilleure décision pour leur application particulière.

Une fois que vous aurez adopté les 5 axes, vous voudrez savoir comment en tirer le meilleur parti. Voici d'excellents conseils dans l'article :"Apprenez à pousser la sortie de votre machine à 5 axes".

5. Le montage de plusieurs pièces est plus simple que vous ne le pensez :vous n'êtes pas limité à des pièces uniques

Vous avez peut-être entendu dire que l'usinage 5 axes signifie que vous ne pouvez produire qu'une seule pièce par cycle machine. Pas vrai. Certes, la méthode la plus courante pour saisir des pièces sur un centre d'usinage à 5 axes est un étau unique à hauteur étendue qui serre une queue d'aronde pré-usinée au bas de l'ébauche de la pièce. Mais pour ceux qui ont besoin d'usiner 3, 4, 6 pièces ou plus par cycle, il existe une gamme de plus en plus large d'options de serrage disponibles. Le résultat est que le montage de plusieurs pièces sur une machine à 5 axes est plus facile et plus flexible que vous ne le pensez.

Kurfess l'exprime ainsi :« Non seulement il existe une grande variété d'excellents montages pour l'usinage 5 axes, mais beaucoup d'entre eux sont bien intégrés dans la capacité de programmation de la machine, permettant une productivité encore plus grande de votre montage. Encore une fois, c'est un avantage significatif de l'achat d'un véritable système 5 axes.”

6. Vous n'avez pas besoin d'assembler vos propres blancs

Quelqu'un a dit queue d'aronde? Si vous redoutez l'idée d'avoir non seulement à scier des ébauches de pièces, mais également à couper les queues d'aronde dessus, vous pouvez envisager de vous concentrer sur ce que vous faites le mieux et de commander des matériaux prédécoupés et en queue d'aronde auprès de votre fournisseur d'acier. . Vous devriez également jeter un coup d'œil aux étaux qui reposent sur une série de broches, de lames de couteau ou même de colle photo-activée pour maintenir solidement les pièces en place.

7. Précision améliorée, moins de manipulation avec l'usinage 5 axes

Considérez la méthodologie d'usinage traditionnelle selon laquelle une pièce à 6 côtés nécessite six manipulations distinctes et plusieurs montages pour être complétée. Comme tout machiniste le sait, quelle que soit la qualité de la conception de l'appareil, une petite partie de la précision des pièces est perdue à chaque opération. Étant donné que 5 axes complètent tout sauf le bas de la pièce sans repositionner la pièce, la seule chose qui empêche une précision parfaite est la machine-outil elle-même.

8. L'usinage 5 axes "fait en un" est amusant

Un constructeur de machines-outils bien connu suggère que l'adoption d'une approche d'usinage "fait en un" est l'une des meilleures choses que vous puissiez faire pour le résultat net de votre atelier. Ils ont raison. Avec 5 axes, les paniers et les bacs de pièces partiellement terminées assis autour de l'atelier sont de l'histoire ancienne. La trésorerie est améliorée. Les délais sont réduits tandis que la flexibilité est augmentée. Les bavures créées lors de la rupture d'un élément d'intersection sont plus faciles à éliminer.

« Non seulement les machines 5 axes contribuent à réduire le travail en cours, mais elles permettent également aux entreprises de mieux utiliser leur main-d'œuvre et leur équipement hautement qualifiés », déclare Kurfess. « Tout d'abord, une pièce et une machine ne passent pas de temps d'inactivité dans les opérations de chargement et de déchargement. Deuxièmement, les opérateurs qualifiés n'exécutent pas de fonctions à faible valeur ajoutée telles que le chargement/déchargement. Au lieu de cela, ils peuvent passer du temps à programmer et à configurer d'autres machines si nécessaire. »

Vous pouvez toujours mettre au rebut une pièce de temps en temps, mais vous la découvrirez plus tôt que tard. En termes simples, le 5 axes est la meilleure chose qui soit arrivée aux centres d'usinage depuis les changeurs d'outils automatiques.

Avez-vous seulement plongé vos orteils dans l'usinage 5 axes ? Qu'est-ce qui vous retient ? Partagez votre expérience.