Pourquoi un centre d'usinage 5 axes est essentiel pour la fabrication moderne

Centre d'usinage 5 axes expliqué

Pour commencer, beaucoup tendent à penser qu'un centre de tournage horizontal avec une tourelle motorisée est identique aux centres d'usinage 5 axes, mais ce n'est pas le cas. En fait, s'il est nécessaire de comparer les deux, un centre de tournage horizontal avec une tourelle motorisée et des outils vifs a un grand écart de capacité de traitement par rapport au centre d'usinage 3 axes.

Et en termes de mouvement d'axes, le centre d'usinage 3 axes ne déplace la pièce que dans deux directions (X et Y), tandis que l'outil monte et descend dans la direction Z. D'autre part, le centre de tournage-fraisage contient généralement deux axes mobiles sur son côté de cylindre et de montage de mandrin, ce qui est très similaire au cas d'un centre d'usinage 3 axes. L'unité d'usinage 5 axes peut tourner sur deux axes de rotation supplémentaires (A et B), ce qui aide l'outil de coupe à approcher la pièce sous toutes les directions. Comparé au centre d'usinage 3 axes, il a une meilleure polyvalence.

Applications du centre d'usinage 5 axes

Une unité 5 axes est très polyvalente. Elle est connue pour son application large dans toutes les industries. Cependant, en raison du coût élevé de la machine, les propriétaires d'entreprises utilisent généralement les centres d'usinage 5 axes pour traiter des pièces à valeurs inférieures. La meilleure application d'un centre d'usinage 5 axes est généralement l'usinage de pièces aux contours complexes, qui sont difficiles à réaliser avec un centre d'usinage 3 axes ou une machine tour-fraisage. Les pièces du centre d'usinage 5 axes proviennent de nombreux domaines incluant l'automobile, l'aérospatiale, la défense, la production d'énergie, l'automatisation, le moule et la plaque de matrice, et l'industrie navale.

Solutions intermédiaires

Tous les usinages complexes n'ont pas besoin d'être effectués par une unité 5 axes. Mais parfois le centre d'usinage 3 axes n'est d'aucune utilité, ce qui peut apporter plus de travail trivial à l'opérateur de machine. De nombreux fabricants, tels que les usines OEM de châssis automobile, préfèrent les solutions intermédiaires.

Le processus d'usinage du centre d'usinage 4 axes est le même que celui du centre d'usinage 3 axes. Ils utilisent des outils de coupe pour enlever la matière de la pièce pour former la forme et le contour désirés de la pièce. Dans l'usinage 4 axes, le processus de fraisage est effectué sur un axe additionnel, qui n'est généralement pas la partie intégrée de la machine-outil dans la première conception, mais comme un composant additionnel installé sur un centre d'usinage 3 axes.

Introduction aux centres d'usinage 4 axes

Sous cette idée, une machine CNC 4 axes fonctionne sur les axes X, Y et Z comme une machine 3 axes normale. La différence est que la machine 4 axes implique aussi l'axe A tournant autour de l'axe X. L'axe quatrième ajouté peut faire tourner la pièce dans la plupart des cas, et parfois traite autour de l'axe B.

Dans le cas du traitement de châssis, lorsqu'il est nécessaire de percer des trous et des découpes sur le côté de la pièce ou la périphérie du cylindre, le fraisage 4 axes est utile. Comparé à la machine 3 axes, la machine 4 axes peut fournir des capacités d'usinage CNC plus rapides, plus efficaces et basées sur CNC, obtenant ainsi des résultats précis, tandis que le coût de la machine-outil est inférieur à l'unité 5 axes.

Pourquoi la conception verticale est cruciale ?

La plupart des centres d'usinage 5 axes sont conçus verticalement, et leur arrangement structurel est aligné verticalement. Les pièces dans la machine sont traitées par des outils de coupe, qui se déplacent verticalement sur l'axe vertical plutôt qu'horizontalement ou en diagonale. Dans une unité 5 axes, c'est généralement l'axe Z, tandis que dans les machines-outils 4 axes ou 5 axes, le support des axes A et B sera compensé davantage pour atteindre un usinage précis sur l'axe vertical. Dans certains modèles, les concepteurs préfèrent utiliser l'axe C.

En raison de l'effet de la gravité, la structure verticale ne rencontrera pas souvent le problème de concentricité comme la structure horizontale. Le mandrin vertical peut serrer fermement la pièce sur la table de travail, et même être renforcé sous l'effet de la gravité. La gravité peut être placée sur la base supportée par des rails. Par conséquent, l'application d'une unité 5 axes est plus large que celle de presque tous les types de centres d'usinage.