Qu'est-ce que l'usinage CNC 4 axes et 5 axes ?

Dans la fabrication de produits liés à l'usinage CNC, il y a beaucoup à savoir sur les axes d'usinage CNC. Cela est dû à leur importance et au fait que la plupart des machines CNC modernes ont tendance à fonctionner avec un usinage CNC 4 axes et 5 axes.

Dans cet article, vous découvrirez l'usinage CNC 4 axes et 5 axes. Cela comprendra la présentation de leurs principes de base, leurs différences et comment en choisir un dans votre projet d'usinage ?

Qu'est-ce que l'usinage CNC 3 axes ?

Pour comprendre le mécanisme de travail de l'usinage CNC 4 axes et 5 axes, vous devez avoir une image claire de l'usinage 3 axes, qui est encore la forme d'usinage CNC la plus largement utilisée aujourd'hui.

Un processus d'usinage CNC 3 axes typique implique trois mécanismes dans la création de pièces. L'un est le mouvement de la broche vers le haut et vers le bas, tandis que les autres sont en le déplaçant d'un côté à l'autre et d'avant en arrière.

Limites de l'usinage CNC 3 axes

L'usinage CNC 3 axes fonctionne selon trois axes (XYZ). Bien qu'il s'agisse d'une méthode de travail appropriée, elle présente de sérieuses limitations.

La première est que l'angle de l'outil de coupe reste uniforme, ce qui rend plus difficile la découpe de parties du matériau dans les sections difficiles d'accès de la pièce. De plus, il peut être nécessaire d'effectuer plusieurs réglages pour une pièce, ce qui réduit considérablement la productivité. Ces limitations sont responsables de l'utilisation plus populaire de l'usinage CNC 4 axes et 5 axes.

Qu'est-ce que l'usinage CNC 4 axes ?

Sur la base des limitations du 3 axes expliquées ci-dessus, l'usinage CNC 4 axes et 5 axes est devenu plus populaire. Le processus d'usinage CNC 4 axes englobe le même mécanisme d'action. Cependant, à partir de son nom, il y a un axe supplémentaire inclus.

Dans une machine CNC à 4 axes, la broche se déplace le long de trois axes :de haut en bas, d'un côté à l'autre et d'avant en arrière, tandis que la pièce reste immobile sur la table de la machine. L'usinage CNC à 4 axes tourne en outre le long de l'axe X, également appelé axe A. Cet axe supplémentaire permet à l'usinage CNC 4 axes de fonctionner dans des situations impliquant le perçage de trous ou des découpes.

Généralement, l'usinage CNC 4 axes est préféré à l'usinage CNC 3 axes car il accélère et améliore la précision du processus de production.

Qu'est-ce que l'usinage CNC 5 axes ?

Un processus d'usinage CNC à 5 axes ressemble également beaucoup à un processus d'usinage CNC à 3 axes. Cependant, il est livré avec des fonctionnalités très importantes qui fournissent ces deux axes supplémentaires et beaucoup plus de flexibilité de coupe.

Sur un usinage CNC 5 axes, la broche et l'outil de coupe se déplacent sur trois axes. Cependant, il existe d'autres rotations autour de l'axe X (appelé axe A), de l'axe Y (appelé axe B) ​​et de l'axe Z (appelé axe C). Les machines à 5 axes peuvent utiliser deux de ces axes de rotation, selon leur configuration.

L'usinage CNC 5 axes est utilisé dans différentes capacités en fonction de cette caractéristique. Elle peut effectuer du fraisage, du tournage, etc. Ainsi, vous n'avez besoin que d'une seule machine pour travailler sur plusieurs pièces.

· Usinage CNC 3+2 axes

Le processus d'usinage 3 + 2 axes est un sous-type du processus d'usinage 5 axes, qui, selon son nom, est une sorte de compromis entre 3 axes et 5 axes. Néanmoins, il s'agit d'une forme rapide et très efficace d'usinage 5 axes. Il est parfois appelé usinage 5 axes positionnel.

Avec l'usinage 3+2 axes, l'angle de l'outil de coupe ne change pas lorsque la broche ou la table tourne autour des deux axes supplémentaires. Par conséquent, l'outil de coupe n'est pas toujours perpendiculaire à la pièce et il ne crée pas toujours des coupes parfaites.

Cependant, il existe une forme d'usinage 3+2 axes dit indexé Usinage 3+2 axes. Sous cette forme, l'angle de l'outil de coupe peut être ajusté manuellement entre les coupes.

· Usinage CNC 5 axes simultanés

En usinage 5 axes, lorsque l'outil de coupe peut toujours être maintenu perpendiculaire à la pièce, on a un usinage 5 axes continu ou simultané. Ce processus peut fournir une finition de surface supérieure et permet d'accéder aux zones difficiles d'accès. Cependant, il est plus lent que l'usinage 3+2 axes.

Différences entre l'usinage CNC 4 axes et 5 axes

La principale différence entre l'usinage CNC 4 axes et 5 axes est centrée sur les axes supplémentaires dont ils disposent, ce qui entraîne d'autres différences subtiles.

• Différence des axes

L'usinage CNC 4 axes a un axe supplémentaire, l'axe A, tandis que l'usinage CNC 5 axes en a deux supplémentaires, qui peuvent être l'axe A, l'axe B ou l'axe C selon la configuration.

• Rotation des axes

L'usinage CNC 4 axes permet la rotation sur l'axe A, tandis que le 5 axes permet la rotation sur deux des trois axes (axe A, axe B et axe C).

• Flexibilité

L'usinage CNC 5 axes a un axe supplémentaire par rapport à l'usinage CNC 4 axes. Non seulement c'est un extra, mais il n'est pas non plus localisé. Localisé dans ce contexte signifie que l'axe supplémentaire d'usinage CNC 4 axes est toujours sur l'axe X. Alors que celui de l'usinage CNC 5 axes peut être soit sur deux axes XYZ. Cette propriété supplémentaire et non localisée donne à l'usinage CNC 5 axes un avantage supplémentaire par rapport à l'usinage CNC 4 axes en termes de flexibilité.

• Coût

Les caractéristiques et les fonctions de l'usinage CNC 5 axes le rendent plus coûteux que l'usinage CNC 4 axes.

Quelles que soient leurs configurations particulières, toutes les machines 4 axes et 5 axes peuvent déplacer leurs outils de coupe de manière plus variée et sous un plus grand nombre d'angles que les machines 3 axes. Cela permet des opérations d'usinage plus complexes et une précision accrue et peut éliminer le besoin de plusieurs configurations.

· Avantages de l'usinage CNC 4 axes et 5 axes

L'usinage CNC 4 axes et 5 axes offre de nombreux avantages parmi lesquels vous pouvez choisir le bon. Cela inclut une augmentation de la précision, un temps de configuration réduit et la possibilité de pièces plus complexes.

D'autres avantages spécifiques dépendent de la configuration de la machine ou de l'utilisation de 3+2 axes ou de 5 axes continus.

En général, l'usinage 3+2 axes offre des avantages tels que :

• Usinage rapide.
• Configuration facile.
• Réduction des risques d'interférence avec l'outil.

L'usinage 5 axes continu offre des avantages tels que :

• Excellente finition de surface.
• Meilleur accès aux pièces.
• Moins d'usure de l'outil.

Applications de l'usinage CNC 4 axes et 5 axes

L'usinage CNC 4 axes et 5 axes est important dans de nombreux scénarios liés à la fabrication de produits. En fonction de celui que vous souhaitez, ils sont utiles pour créer des moules avec des cavités profondes, créer des formes 3D complexes et usiner sur des surfaces inclinées d'une pièce sans compromettre la précision.

Des deux, l'usinage CNC 5 axes peut être utilisé pour une grande variété de pièces. Par exemple, il est devenu particulièrement dominant dans la production de pièces comme les roues et les aubes de turbine, qui ont des surfaces profilées inadaptées à l'usinage 3 axes.

Comment choisir entre Usinage CNC 4 axes et 5 axes

Choisir entre l'usinage CNC 4 axes et l'usinage CNC 5 axes pour votre projet nécessite de comprendre une chose ou deux. Les trois éléments importants que vous devez prendre en compte lorsque vous choisissez entre les deux sont :

· Votre budget

Sur l'échelle budgétaire, le 5 axes est plus coûteux que le 4 axes, qui est également plus coûteux que le 3 axes. La raison en est l'augmentation des capacités, des fonctions et des caractéristiques lorsque vous passez de 3 à 4 à 5.

· Vos ​​exigences

Pour les pièces complexes, optez pour l'usinage CNC 5 axes. Cependant, pour les projets visant à produire des pièces petites et simples, les 3 et 4 axes sont idéaux.

· Procédures d'exploitation

Plus on monte en nombre d'axes, plus c'est complexe à opérer. Dans les situations qui justifient une procédure d'utilisation simple, l'usinage 3 axes est le plus simple, suivi de l'usinage CNC 4 axes.

Conclusion

En tant que débutant, apprendre à connaître la disparité entre l'usinage CNC 4 axes et l'usinage CNC 5 axes est une étape vers la fabrication du bon produit. En effet, la plupart des machines CNC utilisent le processus d'usinage CNC à 3 axes, 4 axes et 5 axes. Par conséquent, cet article parle de la différence entre les trois .

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FAQ

Qu'est-ce que l'axe XYZ CNC ?

Les axes XYZ représentent le sens de déplacement de la machine CNC. L'axe X représente les mouvements de gauche et de droite. L'axe Y représente le mouvement vers l'avant et vers l'arrière, et l'axe Z représente le mouvement vers le haut et vers le bas. Travail d'usinage CNC 4 axes et 5 axes basé sur cet axe avec un effet rotatoire de la part de l'axe. Pour l'usinage CNC 4 axes, un effet de rotation est observé sur l'axe X, tandis que pour l'usinage CNC 5 axes, un effet de rotation est observé sur deux des axes.

Qu'est-ce qu'une CNC 6 axes ?

Il existe également un processus d'usinage CNC à 6 axes. Cependant, il est conçu pour l'usinage en volume. L'usinage CNC 6 axes, lorsqu'il est utilisé, est très efficace, ce qui réduit considérablement le temps utilisé en production.