Usinage simultané 5 axes vs 3+2 axes : comparaison détaillée

Dans Usinage CNCL'usinage 5 axes simultanés et l'usinage 3+2 axes sont les deux principaux types d'usinage. Chacun possède ses propres caractéristiques et applications. L'usinage 5 axes simultanés permet d'usiner simultanément sur cinq axes indépendants. Il permet de traiter des formes très complexes et est idéal pour l'usinage de précision haut de gamme. L'usinage 3+2 axes ajoute deux axes rotatifs à l'usinage 3 axes traditionnel. Bien qu'il ne permette pas l'usinage simultané sur les cinq axes, il offre de meilleurs angles de contact et une plus grande efficacité pour certaines pièces complexes.

Suivant, Yonglihao Machinery Nous décrirons les utilisations spécifiques, les avantages et le guide de sélection de l'usinage simultané 5 axes et 3+2 axes. Cela vous aidera à mieux comprendre ces deux technologies d'usinage et à trouver de meilleures solutions pour vos projets.

Qu'est-ce que l'usinage CNC synchronisé à 5 axes ?

Donc, qu'est-ce que l'usinage CNC 5 axesLes machines d'usinage CNC 5 axes déplacent l'outil de coupe selon cinq axes. Trois axes linéaires et deux axes rotatifs fonctionnent ensemble pour usiner la pièce souhaitée. Le tableau ci-dessous présente les axes d'une machine CNC 5 axes et leur fonctionnement.

A et B sont les deux axes rotatifs, respectivement appelés axe de table inclinable et axe de table rotative. Comme le montre le mouvement des axes, l'usinage 5 axes augmente le mouvement de la broche ou de la table de l'outil. Par conséquent, l'outil de coupe se déplace et tourne davantage, ce qui augmente la efficacité de l'usinage CNC conventionnel méthodes.

Les quatrième et cinquième axes permettent à la machine CNC d'usiner cinq faces simultanément. La machine CNC 5 axes est ainsi très précise et rapide. De plus, elle accélère la fabrication de structures et d'éléments complexes. Grâce à sa configuration simplifiée, ce procédé est idéal pour de multiples utilisations et permet des économies.

Qu'est-ce que l'usinage CNC 3+2 axes ?

L'usinage 3 axes standard est généralement réalisé par des fraiseuses verticales et horizontales. Cependant, des tourillons rotatifs inclinables et une table rotative sont ajoutés pour permettre le mouvement sur deux axes rotatifs supplémentaires. Cette approche correspond à l'usinage CNC 3+2 axes.

L'usinage 5 axes par positionnement est un autre nom pour ce procédé. En effet, les 4e et 5e axes maintiennent la pièce dans une position spécifique. Au lieu de devoir se déplacer tout au long du processus d'usinage, il est possible d'effectuer des opérations d'usinage 3 axes classiques. De plus, les centres d'usinage 3+2 axes sont équipés d'outils de coupe plus courts et plus robustes, garantissant ainsi une meilleure stabilité dimensionnelle.

La configuration d'usinage 3+2 est encore plus performante qu'un centre d'usinage 3 axes standard. Elle permet d'usiner des pièces sur tous les côtés. De plus, elle réduit le nombre de configurations nécessaires au processus de fabrication, ce qui réduit les délais et les coûts de production.

Comparaison de l'usinage 5 axes et de l'usinage 3+2

La configuration constitue la principale différence entre l'usinage CNC 3+2 et 5 axes. Les machines CNC 5 axes permettent de déplacer l'outil de coupe dans cinq directions. En revanche, les machines CNC 3+2 axes sont équipées de tourillons rotatifs inclinables et de tables rotatives.

Les types de produits et d'industries usinables par usinage CNC 3+2 et 5 axes diffèrent également. L'usinage CNC 3+2 axes est principalement utilisé pour l'usinage de surfaces planes, tandis que l'usinage CNC 5 axes est plus adapté à l'usinage de surfaces aux contours complexes. L'usinage CNC 5 axes offre davantage de fonctionnalités, permettant ainsi l'usinage de pièces de formes et de fonctions variées pour de nombreux secteurs.

Cependant, tous les projets ne nécessitent pas l'usinage CNC 5 axes synchronisé. Dans certains cas, une méthode d'usinage 3+2 axes peut s'avérer plus efficace. Il est donc important de comprendre les avantages et les inconvénients de l'usinage CNC 5 axes et 3+2 axes afin de choisir la meilleure option.

Avantages de l'usinage CNC 5 axes

L’utilisation de méthodes d’usinage CNC à 5 axes présente de nombreux avantages, notamment les suivants :

• Précision supérieure : L'usinage CNC 5 axes nécessite moins de réglages minimum, réduisant ainsi le risque d'erreur. Cela améliore la fonctionnalité de l'usinage de précision CNC et permet d'obtenir de meilleurs résultats. Avec les outils 5 axes actuels, il n'est plus nécessaire de modifier l'angle de la pièce usinée. Les tolérances des pièces usinées sont ainsi plus précises.
• Vitesse de coupe élevée et répétabilité : Avec l'usinage CNC 5 axes, l'outil de coupe est généralement perpendiculaire à la surface à usiner. Cette disposition permet d'enlever davantage de matière lors de la rotation de l'outil. Par conséquent, les temps de cycle et les coûts d'usinage globaux sont réduits. De plus, certaines configurations de machines permettent d'utiliser des outils de coupe plus courts, ce qui prolonge leur durée de vie et garantit leur réutilisation.
• Capacité à fabriquer des pièces complexes : Une machine CNC 5 axes peut usiner cinq axes simultanément. Elle permet ainsi la découpe de pièces courbes et de pièces à surfaces multiples. Ce type d'usinage dispose d'axes rotatifs supplémentaires, ce qui lui permet de traiter des conceptions et des géométries plus complexes. En d'autres termes, l'usinage CNC 5 axes permet d'obtenir la forme souhaitée de la pièce en une seule opération, sans nécessiter de montage complexe.
• Meilleure finition de surface : L'axe supplémentaire d'une machine CNC 5 axes assure un alignement parfait de la pièce. Autrement dit, il la rapproche de l'outil de coupe. Ainsi, vous pouvez utiliser un outil de coupe plus court pour obtenir la forme souhaitée avec un minimum de vibrations. Moins il y a de vibrations, moins il y aura de traces de broutage sur le produit fini. Certaines machines CNC utilisent également davantage la broche pour l'usinage de zones angulaires. Cette technique permet d'obtenir une meilleure finition de surface et de réduire le temps et les coûts de post-traitement.
• Réduisez les coûts et le temps de cycle : Dans la plupart des cas, les pièces usinées 5 axes peuvent être usinées en une seule passe. Cette méthode est très rapide. La machine CNC 5 axes ne nécessitant qu'un seul réglage, elle permet de gagner du temps et de l'argent. De plus, l'utilisation d'outils plus courts et plus résistants évite les changements fréquents, ce qui permet également de gagner du temps et de réduire les coûts d'usinage.

Inconvénients de l'usinage CNC 5 axes

Bien que l'usinage CNC 5 axes soit très utile, il présente quelques inconvénients. En voici quelques-uns :

• Coût initial plus élevé : Le coût des machines CNC 5 axes et des logiciels qu'elles nécessitent est assez élevé. En revanche, le prix d'une machine CNC 3 ou 4 axes est bien inférieur. De même, la maintenance d'une machine CNC 5 axes est plus complexe que celle d'une machine classique. Ce facteur influence directement le prix de l'usinage de pièces 5 axes.
• Ne convient pas à certaines applications : Certaines situations ne permettent pas l'utilisation des techniques d'usinage 4 et 5 axes. Par exemple, l'outil de coupe est trop court ou la queue trop large. Dans ce cas, il est impossible d'éviter les vibrations sous des angles inclinés.
• Programmation complexe requise : Les machines CNC 5 axes présentent des directions de rotation supplémentaires et des trajectoires spatiales complexes. Par conséquent, la programmation est plus importante pour obtenir la précision d'usinage et la qualité de surface requises. De plus, l'usinage 4 et 3 axes est plus sujet aux erreurs que l'usinage 5 axes.

Avantages de l'usinage CNC 3+2 axes

Par rapport aux autres machines CNC, l'usinage CNC 3+2 axes offre les avantages suivants :

• Fabrication de fonctionnalités plus complexes : Grâce aux procédés d'usinage 3+2, les outils de coupe peuvent être plus courts et plus durs. Ils permettent de créer des parois abruptes, des contre-dépouilles dans les cavités et bien d'autres formes complexes. De plus, les outils peuvent être utilisés de manière spécifique pour que la zone de coupe forme un angle spécifique. De plus, la tête de broche peut être déplacée vers le bas et au plus près de la pièce. Cette méthode permet ainsi d'améliorer la précision et de prolonger la durée de vie des outils.
• Moins de programmation : La trajectoire spatiale de l'usinage CNC 3+2 axes est plus courte que celle de l'usinage 5 axes synchronisé. Par conséquent, la distance parcourue par l'outil est plus courte et son mouvement de rotation est plus faible. Cela facilite la programmation de l'usinage de formes libres.
• Coûts et temps de cycle réduits : Sur la plupart des centres d'usinage CNC 3 axes conventionnels, il est nécessaire d'arrêter la broche plusieurs fois pour usiner différentes surfaces. Cela peut s'avérer très difficile si vous devez usiner cinq zones ou plus. L'usinage CNC 3+2 axes, en revanche, permet de résoudre ce problème. Cette méthode permet d'usiner cinq zones différentes simultanément.

Inconvénients de l'usinage CNC 3+2 axes

Lors de l'utilisation de la méthode d'usinage CNC 3+2 axes, l'angle entre l'outil et la meule reste généralement constant. Par conséquent, de nombreuses vues nommées peuvent être nécessaires pour afficher les surfaces de pièces CNC complexes. Cela entraîne généralement des croisements de lignes d'outils, ce qui allonge les temps d'usinage.

En savoir plus: Usinage multi-axes : usinage CNC 3 axes, 4 axes et 5 axes

Les industries et leurs méthodes d'usinage respectives

L'usinage CNC utilise des technologies 5 axes simultanés et 3+2 axes. Ces technologies sont utilisées dans de nombreux secteurs, notamment aérospatial, automobile, médical fabrication d'appareils et électronique grand public. Ils offrent des avantages uniques.

Aérospatial

• Usinage 5 axes simultanés : Dans l'aérospatiale, cette technologie permet de fabriquer des pièces de haute précision, notamment des aubes de turbine, des carters de moteur et des composants complexes d'engins spatiaux.
• Usinage 3+2 axes : Cela permet de fabriquer des pièces d'aérostructure simples et de plus grande taille, comme des cadres d'ailes et des assemblages de fuselage. C'est également un type d'usinage pour usinage CNC de grande taille.

Automobile

• Usinage 5 axes simultanés : Pour fabriquer des composants de moteur complexes, des ensembles de transmission et des pièces de carrosserie personnalisées.
• Usinage 3+2 axes : Il est largement utilisé dans la fabrication de moules automobiles, ainsi que de pièces de carrosserie et de certaines pièces standard.

Équipement médical

• Usinage 5 axes simultanés : Il est destiné à la fabrication d'implants personnalisés de haute précision, d'outils chirurgicaux et de pièces de dispositifs médicaux complexes.
• Usinage 3+2 axes : Il est destiné à la fabrication de dispositifs médicaux courants et d'outils complémentaires, notamment de stents et de boîtiers.

Électronique grand public

• Usinage 5 axes simultanés : Pour la production de pièces complexes pour téléphones portables, d'assemblages d'appareils photo et de dispositifs microélectroniques.
• Usinage 3+2 axes : Ils fabriquent des composants pour l'électronique grand public, comme des boîtiers d'ordinateurs portables et des fonds de panier de téléviseurs.

Comparaison des coûts

L'usinage 5 axes est simultané. Il offre une précision inégalée et gère efficacement la complexité. Il réduit considérablement les temps d'usinage et les réglages. Cependant, il est plus coûteux et requiert des opérateurs plus qualifiés. L'usinage 3+2 axes est économique. Il simplifie la programmation et l'utilisation. Il est idéal pour les projets à budget limité et aux besoins d'usinage moins complexes.

Considérations pour le choix d'une méthode d'usinage

Les fabricants doivent choisir entre Simultané Service CNC 5 axes ou service d'usinage 3+2 axes. Ils doivent prendre en compte les aspects suivants :

• Complexité des pièces : Pour les pièces extrêmement complexes, l'usinage simultané 5 axes est nécessaire.
• Coût et budget : Lorsque le budget est limité, l’usinage 3+2 axes peut être envisagé.
• Exigences d'efficacité et de précision d'usinage : Technologie 5 axes simultanés pour une efficacité optimale. Usinage de très haute précision.
• Capacité technique et investissement en équipement : L'usinage 5 axes simultanés nécessite davantage d'investissements en technologie et en équipements. Les entreprises doivent choisir en fonction de leurs besoins.

Chaque méthode a ses propres avantages et utilisations. Cela nécessite une entreprises de prototypage rapide Forts d'une riche expérience et de compétences techniques, comme Yonglihao Machinery, nous pouvons vous proposer les solutions les mieux adaptées à vos besoins. Cela garantit le bon déroulement du projet et la qualité du produit.

Résumé

Pour choisir entre l'usinage CNC 5 axes simultanés et 3+2 axes, il est essentiel de comprendre leurs avantages techniques et de savoir quand les utiliser. L'usinage 5 axes simultanés est destiné aux applications haut de gamme exigeant une précision élevée et des formes complexes. L'usinage 3+2 axes peut être utilisé dans des applications moins précises grâce à son coût et sa simplicité. L'usinage 5 axes simultanés est privilégié pour les projets exigeant moins de précision. Le choix judicieux dépend des besoins du projet, du budget et de la qualité d'usinage attendue. Yonglihao Machinery propose les deux technologies et recommande la solution d'usinage la mieux adaptée aux besoins du client, garantissant ainsi un bon rapport qualité-prix.

FAQ

Quelles sont les principales différences entre l’usinage simultané 5 axes et 3+2 axes ?

L'usinage 5 axes simultanés permet un usinage de précision sur cinq axes simultanément. Il est idéal pour les formes complexes et offre une précision et une vitesse d'usinage supérieures. L'usinage 3+2 axes ajoute deux axes rotatifs aux trois axes traditionnels. Cependant, ils ne sont pas utilisés simultanément. Il convient aux pièces aux exigences plus simples, à moindre coût.

Quelles industries bénéficient le plus de chaque type d’usinage ?

Usinage 5 axes simultanés : Ces machines sont utilisées dans l'aérospatiale, l'automobile et la fabrication de dispositifs médicaux. Elles sont également utilisées dans l'électronique grand public. Elles sont particulièrement adaptées aux applications nécessitant une haute précision et un usinage de formes complexes.

Usinage 3+2 axes : Pour les pièces aéronautiques simples, utilisez des pièces automobiles standard. Également adapté à l'industrie générale et à certains produits électroniques grand public de base.

Comment les considérations budgétaires influencent-elles la décision entre le choix de l'usinage simultané 5 axes et 3+2 axes ?

Le budget est un facteur important pour choisir entre l'usinage 5 axes simultanés ou 3+2 axes. L'usinage 5 axes simultanés est plus coûteux à utiliser et à exploiter. Il est idéal pour les projets exigeant une précision et une complexité élevées. Si votre budget est limité et que vos besoins d'usinage ne requièrent pas la haute précision de l'usinage 5 axes simultanés, l'usinage 3+2 axes sera une option plus économique. Il répondra à la plupart de vos besoins à moindre coût.