Maîtriser les rectifieuses d'outils CNC 5 axes : guide complet

Les bases

Une rectifieuse CNC 5 axes est une affûteuse d'outils à couteaux généralement utilisée pour former et affûter les fraises ainsi que d'autres types de mèches. Avec une série d'outils de rectification, les rectifieuses d'outils 5 axes CNC offrent une grande variété d'opérations : rectification plane, cylindrique, formage de formes complexes. Elles gagnent en popularité grâce à la haute précision et aux opérations complexes permises par les systèmes CNC.

CNC signifie « Commande Numérique par Ordinateur ». Les rectifieuses 5 axes s'appuient sur des contrôles informatisés pour manipuler les outils de coupe et rectifier les matériaux. En usinage CNC, les étapes incluent : conception du modèle, conversion des fichiers CAO en programme informatique, préparation et exécution des opérations CNC. Pour maîtriser le contrôle et la surveillance, les opérateurs doivent comprendre la relation entre pièce, meule et géométrie d'outil de la rectifieuse 5 axes.

Comme l'indique son nom, la rectifieuse 5 axes offre plusieurs axes et plans de travail pour une vaste gamme d'usinages complexes. La table des grandes rectifieuses 5 axes CNC se déplace longitudinalement et latéralement, l'étau peut pivoter dans plusieurs plans. La flexibilité des fraises permet non seulement une grande variété d'usages mais aussi les angles de dépouille critiques en rectification 5 axes.

Structure d'une rectifieuse d'outils CNC 5 axes

La structure 5 axes offre productivité idéale, haute précision et flexibilité illimitée. Pour obtenir l'usinage 5 axes, la table 5e axe est un accessoire idéal à monter pour obtenir des capacités d'usinage multi-faces.

Sur les rectifieuses automatiques d'origine, il n'y avait que les axes X, Y, Z (axes linéaires opérant dans le même plan). L'ajout des 4e et 5e axes (axes de rotation à 180°) autour des axes linéaires transforme la machine pour fabriquer des formes complexes rapidement. L'utilisation d'une table d'indexation ajoute deux directions de rotation aux trois directions de coupe linéaires d'origine. Les coulisseaux auxiliaires servent au bridage des pièces ou à l'amélioration du guidage des meules sur la zone d'outillage. Le guidage d'outil, le support de pièce et la poupée mobile sont les éléments courants sur le coulisseau auxiliaire.

Pour l'axe additionnel, on peut envisager le montage d'un changeur de pinces, d'expansion hydraulique, de mandrins multi-gammes. Le changeur de pinces, hautement automatisé, est privilégié pour serrer des pièces de diamètres variés avec concentricité idéale en stations de chargement sans intervention opérateur.

Avec la technique de serrage avancée, la rectifieuse CNC 5 axes traite de façon constante les opérations d'ébauche ou de finition puisque les positionnements précis de pièces symétriques sont pré-réglés. Les rectifieuses CNC produisent couramment des composants pour le médical, l'automobile, l'aérospatial et d'autres lignes de production industrielle. Grâce à la technologie moderne, les matériaux très durs et exotiques, ainsi que l'usinage complexe, ne posent plus de problème.

Exemple de rectifieuse d'outils 5 axes

Farman Machinery, spécialiste de la rectification basé à Taïwan, est réputé pour ses rectifieuses conçues pour la fabrication d'outils de coupe. Plus de 800 unités de leur série Hawemat CNC sont utilisées dans le monde.

La Hawemat 3000 est une rectifieuse d'outils métal et bois à la pointe, adaptée à de nombreuses industries dont médical et automobile. Un moteur direct sur l'axe B et une structure en composite minéral intégral en font une machine unique offrant la plus haute précision et rigidité.

Le concept cinématique Hawema est breveté et permet des trajets courts, conception compacte, construction modulaire, et temps de cycle optimaux. Ces caractéristiques, combinées au contrôleur NUMROTOplus, offrent les meilleures capacités de rectification d'outils 5 axes. Visitez le site Farman pour en savoir plus !

Outils de coupe utilisés dans une rectifieuse CNC 5 axes

Dans une rectifieuse CNC 5 axes, une large gamme d'outils aux géométries complexes peut être ajoutée pour couper rapidement et précisément, formant des profils personnalisés illimités : forets à canon, fraises hobb, meules classiques, outils micro ou complexes. Ces outils pour usinage 5 axes peuvent fonctionner à haute vitesse de rotation, jusqu'à 4000 tr/min. Présentation des différents outils mentionnés :

● Meule de rectification :

La meule est l'outil de rectification typique offrant différentes options. Entraînée par puissance et tournant à la vitesse désirée, elle se déplace autour des pièces métalliques fixées par unités de serrage. Il existe aussi des cas où la tête de rectification est fixe tandis que les pièces bougent sur les axes pour usinage multi-faces.

Le taux opérationnel dépend non seulement de l'opérateur mais des diamètres et qualités des meules. Pour maintenir les conditions, le rafraîchissement de la face de la meule par des dresseurs (montés sur table ou près de la tête) est courant.

Matériaux courants des meules : carbure de silicium, diamant, oxyde d'aluminium, nitrure de bore cubique. L'oxyde d'aluminium, plus économique, est le plus classique et répandu.

● Foret à canon (Gun Drilling Tool) :

Outil en forme de tige avec goujures, trou central percé pour le passage du liquide de refroidissement pompé vers l'extérieur. La goujure évacue les copeaux métalliques pendant la coupe.

● Fraise hobb (Hob Cutter) :

Les fraises hobb (ou hobs) coupent la pièce via des dents de coupe hélicoïdales. Les dents ont des rainures le long de la longueur du hob, assistant à la fois la coupe et l'évacuation des copeaux.