Maximiser l'efficacité : débloquer les économies avec l'usinage 5 axes

Il ne faut pas longtemps après avoir mis votre première machine 5 axes en production pour réaliser que vous pouvez faire plus avec moins, et regretter de ne pas l'avoir fait plus tôt. Bien que le coût initial d'investissement dans l'usinage 5 axes et les logiciels de programmation puisse sembler intimidant et hors de portée, il est important de regarder la situation dans son ensemble. Une analyse rigoureuse des performances de votre machine 3 axes actuelle est une nécessité absolue. Vous devrez déterminer le coût des mises en place multiples pour finir une pièce, le coût des fixations, le coût de la reprise et de la main-d'œuvre, le temps perdu à réorienter les pièces et la qualité perdue due au déplacement multiple de la pièce. Certes, la maintenance d'une machine 5 axes est un peu plus complexe, mais au final, l'usinage 5 axes vous aidera à rester compétitif en vous permettant d'étendre vos marchés et de saisir de nouvelles opportunités. Et vous pouvez vous attendre à un ROI plus rapide grâce à la réduction des mises en place, moins de manipulation de pièces, moins d'erreurs et de rebuts, des temps de cycle plus courts.

Qu'est-ce que l'usinage 5 axes ?

Le vrai usinage 5 axes est aussi connu sous le nom d'usinage 5 axes ou usinage 5 faces. Comme son nom l'indique, ces machines 5 axes ont en réalité la capacité d'opérer sur cinq axes – trois axes linéaires communs – X, Y et Z, et deux axes rotatifs – A et B ainsi que la table rotative qui tourne autour de l'axe Z, définie comme l'axe C. Avec ces cinq axes, il y a des possibilités presque illimitées dans le type et la forme de pièces qui peuvent être usinées. L'usinage 5 faces utilise l'approche « done-in-one », éliminant efficacement le besoin d'usinage secondaire et permettant l'usinage de pièces complexes et complexes.

Les industries et processus qui peuvent bénéficier de l'usinage 5 axes incluent, sans s'y limiter : automobile, pièces structurales aéronautiques, militaire, dispositifs médicaux hautement précis et complexes, énergie, armes à feu, moules matrices, prototypage rapide et plus. Ce qui était autrefois impossible à faire sur une machine ou une seule mise en place est maintenant possible avec le 5 axes.

En quoi l'usinage CNC 5 axes diffère-t-il de l'usinage CNC 3 axes ?

Une machine 3 axes, le type le plus courant de machine CNC, déplace l'outil sur trois axes linéaires – X, Y et Z. Elles sont faciles à programmer et opérer et sont une option faible coût parfaite pour des pièces à géométrie simple. Cependant, avec seulement trois axes, ces machines ont des limitations. Par exemple, des pièces simples, complexes, ou nécessitant une finition de surface de qualité, peuvent nécessiter des mises en place multiples ou devoir être repositionnées et serrées dans des fixations sur mesure, pour compléter toutes les caractéristiques, les rendant plus sujettes aux erreurs et économiquement non viables.

Avec la technologie 5 axes, vous pouvez facilement usiner tous les côtés d'une pièce simple ou complexe en une seule mise en place sur une seule machine. Sans avoir de mises en place multiples ou de réorientation de l'outil comme sur une machine 3 axes, une pièce peut être usinée plus vite avec moins de risques d'erreurs.

Pourquoi investir dans une machine 5 axes ?

Peut-être avez-vous tout le travail que vous pouvez gérer, ou vous êtes satisfait du statu quo, et décidez que « si ça n'est pas cassé, ne le réparez pas ». Il n'y a rien de mal à cela. Mais soyons réalistes, si vous êtes en affaires, vous voulez en tirer le maximum.

L'hypothèse logique est que vous êtes dans les affaires pour le long terme. Donc, si votre atelier passe plus de temps sur les mises en place que sur l'usinage, ou si vous avez du mal à augmenter les temps de production pour répondre aux exigences clients, ou si vous essayez de combler le manque de compétences, il est peut-être temps de considérer l'usinage 5 axes.

Bien que vous puissiez survivre à ces inconvénients, ne pas investir dans le 5 axes pourrait empêcher votre atelier de nouvelles opportunités d'affaires non seulement dans votre marché, mais dans des industries de fabrication de pièces plus lucratives.

Prenez l'industrie des dispositifs médicaux, par exemple. Les petites pièces de dispositifs médicaux sont complexes par nature et nécessitent généralement un fraisage et finition plus intensifs. Bien que cela puisse être effectué sur une machine 3 axes, le temps pour la mise en place additionnelle pour le fraisage et le surfaçage pourrait être prohibitif en coûts, et plus de manipulation augmente les chances d'erreur, résultant potentiellement en opportunité perdue.

Ou, que dire du prototypage rapide ? Vous ne le faites pas à cause des mises en place multiples sur une 3 axes ? Eh bien, maintenant avec une machine 5 axes sur votre atelier, vous pouvez fournir des prototypes rapidement à vos clients.

Un autre domaine d'amélioration est l'utilisation du processus de perçage hautement fiable – trous interpolés – qui peut être affiné sur une 5 axes. Cela éliminerait le besoin d'utiliser un trou d'outillage pour l'alignement de composants avant alésage comme ce serait le cas sur une 3 axes.

Peut-être usez-vous vos outils sur votre 3 axes comme un couteau chaud dans le beurre. La capacité du 5 axes à incliner l'outil ou la table pour maintenir une position de coupe optimale et une charge de copeau constante ainsi que le fait que le 5 axes réduit les temps de cycle, mène à une durée de vie d'outil prolongée.

Peut-être ne pensez-vous pas avoir de place pour une 5 axes. Réfléchissez à nouveau. Une machine 5 axes peut faire le travail de plusieurs machines 3 axes. Pensez à l'espace au sol économisé pour d'autres technologies, ou pour plus de machines 5 axes.

Alors que les délais deviennent plus critiques et que les travaux deviennent plus complexes dans leurs géométries et pièces multi-faces, angles difficiles, caractéristiques complexes, avoir une machine 5 axes pourrait être votre nouveau meilleur allié.

Avantages de l'usinage 5 axes

Bien que les machines 5 axes puissent sembler mieux adaptées à l'usinage complexe ou pièces compliquées, les machines 5 axes feront aussi court travail de vos pièces basiques quotidiennes. La justification d'une machine cinq axes sur ces seuls motifs suffit à faire le changement. Les machines cinq faces sont vraiment adaptées aux travaux généraux et spécialisés. Voici quelques raisons de considérer l'usinage 5 axes.

1. Usinage en mise en place unique

La réduction des mises en place pour pièces simples et complexes augmente non seulement votre temps de production mais augmente significativement la qualité de vos pièces. Avec l'approche done-in-one, vous gagnez du temps et de l'argent et obtenez une meilleure utilisation de tout votre équipement de production. Il n'est pas rare de passer de cinq mises en place à une seule avec le 5 axes.

2. Moins de fixations ou fixations simples peu coûteuses

En éliminant les mises en place secondaires, le besoin de fixations spéciales peut être réduit ou éliminé complètement. Moins de mises en place, signifie moins de préparation de fixations, ce qui réduit le besoin de machines ou main-d'œuvre additionnelles.

3. Usiner des formes plus complexes

Avec plus d'angles pour positionner la pièce et donc plus d'accès à celle-ci, l'usinage 5 axes permet des opérations de parcours d'outil uniques et la capacité d'usiner des formes plus complexes avec un grand degré de précision.

4. Outils de coupe plus courts peuvent être utilisés

Avec l'usinage 5 axes, vous pouvez utiliser des outils plus courts car maintenant avec 5 axes, vous pouvez incliner l'outil loin de la pièce. Cela produit des vitesses de coupe plus élevées et moins de vibrations d'outil, meilleure finition de surface et moins de déviation d'outil.

5. Meilleure finition de surface

Avec moins de vibrations dues aux outils plus courts, il y aura une meilleure finition de surface. Aussi, puisque les machines 5 axes ont une table ou broche rotative, des coupes plus cohérentes peuvent être faites pour une surface plus lisse.

6. Enlèvement de matière plus rapide

Avec l'usinage 5 axes, l'outil de coupe est perpendiculaire à la surface de coupe et peut donc plus facilement enlever plus de matière par passe, résultant en temps de cycle plus bas et donc enlèvement de matière plus rapide.

7. Coût de main-d'œuvre par pièce réduit

Réduire les mises en place et fixations signifie qu'un machiniste pourrait être capable de faire tourner une machine avec une attention limitée, et/ou faire tourner plusieurs machines à la fois.

8. Délais plus courts

Moins de mises en place signifie produire une pièce en une fraction du temps. Et moins de temps signifie plus d'argent. En fait, vous pourriez même faire des retours rapides sur pièces en petites séries, et peut-être même entrer dans le prototypage comme résultat.

9. Précision de pièce plus élevée

Vous pouvez vous attendre à une précision de pièce plus élevée du fait que la pièce n'a pas besoin d'être déplacée pour des mises en place ou déplacée sur plusieurs machines.

10. Espace atelier amélioré

Une machine 5 axes peut remplacer plusieurs machines 3 axes, économisant l'espace au sol.

11. Économies de coûts accrues et ROI plus rapide

Durée de vie d'outil améliorée, moins d'erreurs et donc moins de rebuts, moins de fixations et mises en place et besoins d'espace réduit. Et avec plus de flexibilité d'usinage, l'usinage 5 axes est de l'argent dans votre poche et un taux de retour plus rapide sur votre investissement usinage 5 axes.

12. Opportunités élargies dans plus de marchés

Si vous n'usinez pas de pièces 5 axes, alors votre concurrent le fait, et obtient probablement des appels d'offres que votre atelier n'est pas équipé pour. Outre l'avantage technologique, une 5 axes ouvrira des portes pour concourir pour plus de contrats dans plus de marchés. Avec le 5 axes, vous pouvez faire presque n'importe quoi en moins de temps, moins d'opérations et à un coût par pièce plus bas.

Démystifier les mythes les plus courants sur l'usinage 5 axes

Trop cher

Il est vrai que les machines 5 axes sont plus chères. Vous en avez pour votre argent. D'une part, pour assurer haute précision et exactitude, ces machines-outils sont solidement construites pour résister aux forces créées par le processus de coupe et au mouvement continu des axes. En plus, elles sont équipées d'entraînements servo hautement réactifs pour permettre à la machine de répondre à des milliers de commandes simultanément, elles incluent des tables rotatives haute précision pour positionner précisément la pièce, et nécessitent une haute puissance de traitement pour traiter les données assez vite, pour n'en citer que quelques-unes. La valeur de ces avantages l'emporte de loin sur son coût, car ils permettront à votre atelier de produire plus efficacement une gamme de travaux plus large.

Difficile à programmer

Malheureusement, les vieilles machines 5 axes d'antan ont donné aux machines 5 axes d'aujourd'hui une mauvaise réputation. Les machines 5 axes modernes d'aujourd'hui incluent souvent des logiciels de programmation faciles à utiliser, et si vous avez besoin de quelque chose de plus robuste, les logiciels FAO les plus populaires ont comblé cet écart.

Plus de collisions

Bien que le mouvement de multiples axes augmente l'incidence de collision, la plupart des machines 5 axes sont livrées avec ou peuvent être équipées de logiciels d'évitement de collision qui simulent le processus de coupe avant de lancer la machine. Non seulement cela contrôle les crashs, mais cela peut aussi aider à réduire les temps de mise en place.

Pas précis

En fait, c'est l'inverse qui est vrai. Avec des mises en place réduites, une machine 5 axes est devenue plus précise qu'une 3 axes qui nécessite des mises en place secondaires multiples qui augmentent ultimement la probabilité d'erreur.

Besoin d'opérateurs hautement qualifiés pour programmer

Comme le 5 axes est plus complexe, il n'y a pas de doute que des opérateurs plus qualifiés sont requis. Il faut une bonne compréhension du mouvement machine, de bonnes compétences en visualisation 3D, la capacité de créer des parcours d'outil appropriés et une connaissance plus approfondie des logiciels FAO. Notons que, si avoir un machiniste qualifié vous aidera à maximiser les capacités du 5 axes, la commande et le logiciel de la machine sont tout aussi importants. Et, avec une bonne formation d'un partenaire machine-outil réputé et compétent tel que Productivity et MMT Productivity, cet obstacle est facilement surmonté.

Maîtriser l'art de l'usinage 5 axes avec Productivity et MMT Productivity

Bien que l'usinage 5 axes puisse sembler intimidant, c'est un excellent moyen de différencier votre atelier de vos concurrents, et cela rapportera d'énormes dividendes. Avec l'usinage 5 axes, vous produirez des pièces plus efficacement, plus vite et avec plus de précision, augmenterez la gamme de travaux que vous pouvez faire, et ouvrirez des domaines de production que vous n'envisagiez même pas possibles. Avec l'approche done-in-one, vos opérateurs machine peuvent passer plus de temps à gérer des machines additionnelles. Vous pouvez compter sur le 5 axes pour récolter des bénéfices pendant des années.

Si cette information a piqué votre intérêt et apaisé certaines de vos craintes sur l'usinage 5 axes, nous pouvons vous aider à vous mettre sur la bonne voie vers l'usinage 5 faces. Chez Productivity et MMT Productivity, nous comprenons que passer à l'usinage 5 axes est un gros investissement. Nous travaillerons avec vous pour évaluer vos opérations de fabrication, et avec plusieurs lignes de machines 5 axes de haute qualité, nous associerons la machine correcte à votre application. Tout ceci soutenu par du personnel applications et service hautement qualifiés en technologie 5 axes. Nous nous assurerons que vous obteniez la bonne machine, et qu'elle entre en production rapidement, avec un fort support et formation machine. Consultez nos lignes de machines 5 axes – Haas, Matsuura MX, séries MAM72 et CUBLEX, Makino Vertical et Horizontal 5 axes, Hwacheon.

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