La fabrication moderne est en constante évolution. Des technologies comme l'usinage CNC 4 et 5 axes nous permettent de répondre à des exigences de conception complexes, de simplifier les processus de production et assurer une qualité élevée tout en réduisant les coûtsCes technologies augmentent non seulement l'efficacité de la production, mais améliorent également considérablement la précision et la régularité des produits. Dans cet article, Yonglihao Machinery explore les principales différences, les avantages et les applications courantes de l'usinage CNC 4 et 5 axes, et explique comment choisir la CNC la plus adaptée. technologie d'usinage.
Choisir la bonne technologie d'usinage CNC est crucial pour garantir la qualité des produits et maîtriser les coûts de production. En comprenant les caractéristiques et les applications de l'usinage CNC 4 et 5 axes, les fabricants peuvent mieux répondre à l'évolution des exigences du marché, optimiser leur productivité et acquérir un avantage concurrentiel.
Table des matières
Qu'est-ce que l'usinage CNC 3 axes ?
Avant de comprendre le fonctionnement des machines CNC 4 et 5 axes, il est essentiel de connaître les bases des machines CNC 3 axes. En effet, ces machines restent le type d'usinage CNC le plus courant aujourd'hui. Elles sont toutes un type de usinage multiaxes.
Dans l'usinage CNC 3 axes standard, la fabrication des pièces fait généralement appel à trois mécanismes. Le premier est le mouvement de va-et-vient de la broche. Les deux autres sont le mouvement d'avant en arrière et le mouvement de gauche à droite de la broche.
Les limites de l'usinage CNC 3 axes
Les machines CNC à trois axes fonctionnent dans trois directions : les axes X, Y et Z. C'est une bonne méthode de travail, mais elle présente également des inconvénients majeurs.
L'un des problèmes est que l'angle de l'outil de coupe reste constant. Il est donc difficile d'enlever de la matière dans les zones difficiles d'accès. De plus, il peut être nécessaire de préparer une pièce plusieurs fois, ce qui est très chronophage et réduit la productivité. Ces problèmes sont facilement résolus grâce à l'usinage CNC 4 et 5 axes.
Qu'est-ce que l'usinage CNC 4 axes ?
Les problèmes mentionnés ci-dessus sont fréquents avec l'usinage CNC 3 axes. L'usinage CNC 4 et 5 axes est donc de plus en plus courant. L'usinage CNC 4 axes utilise le même principe de fonctionnement. Cependant, comme son nom l'indique, il comporte un axe de plus que l'usinage CNC 3 axes.
Une machine CNC 4 axes peut se déplacer dans trois directions : haut et bas, gauche et droite, et avant et arrière. La pièce reste immobile sur la table. De plus, une machine CNC 4 axes peut tourner sur l'axe X (également appelé axe A). Grâce à cet axe supplémentaire, une machine CNC 4 axes peut effectuer davantage de découpe ou de perçage.
Dans la plupart des cas, l'usinage CNC 4 axes est supérieur à l'usinage CNC 3 axes. Il rend le processus de production plus rapide et plus précis.
Qu'est-ce que l'usinage CNC 5 axes ?
Le principe d'un Machine CNC 5 axes est très similaire à une machine CNC 3 axes. Cependant, elle présente des fonctionnalités très pratiques. Une machine CNC 5 axes dispose de deux axes supplémentaires et de davantage d'options de coupe.
Sur une machine CNC 5 axes, la broche et l'outil de coupe se déplacent selon trois axes. Cependant, il existe des axes rotatifs supplémentaires sur l'axe X (appelé axe A), l'axe Y (appelé axe B) et l'axe Z (appelé axe C). Selon la configuration, une machine 5 axes peut utiliser deux de ces axes rotatifs.
Grâce à cette fonctionnalité, l'usinage CNC 5 axes offre un large éventail d'applications. Il peut être utilisé pour le meulage, le tournage et d'autres opérations. Ainsi, une machine CNC 5 axes peut usiner plusieurs pièces.
Usinage CNC 3+2 axes
L'usinage 3+2 axes est un type d'usinage 5 axes. Comme son nom l'indique, il se situe à mi-chemin entre l'usinage 3 axes et l'usinage 5 axes. Quoi qu'il en soit, il s'agit d'une méthode d'usinage 5 axes rapide et efficace. Ce type d'usinage est également appelé usinage 5 axes positionnel.
En usinage 3+2 axes, l'angle de l'outil de coupe reste le même. La meule ou la table est sélectionnée autour des deux axes supplémentaires. Cela signifie que l'outil de coupe n'est pas toujours perpendiculaire à la pièce et ne permet donc pas toujours une coupe parfaite.
Il existe cependant un procédé d'usinage 3+2 axes appelé usinage 3+2 axes indexé. Ce procédé permet de modifier manuellement l'angle de l'outil de coupe entre les coupes.
Usinage CNC simultané 5 axes
Lorsque l'outil de coupe reste toujours perpendiculaire à la pièce, on parle d'usinage 5 axes continu ou simultané. Cette méthode produit des surfaces plus lisses et facilite l'usinage des endroits difficiles d'accès. Cependant, elle est plus longue que l'usinage 3+2 axes.
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Différences entre l'usinage CNC 4 axes et 5 axes
L'introduction de l'usinage CNC 5 axes a considérablement amélioré la flexibilité d'usinage et accru la complexité des pièces usinables. Cette technologie permet d'usiner plusieurs faces en une seule configuration, réduisant ainsi le besoin de repositionnement et de serrage de la pièce, améliorant ainsi la productivité et réduisant les taux d'erreur. Pour les pièces géométriques complexes exigeant une haute précision, l'usinage 5 axes est le choix idéal.
| Attribut | Usinage CNC 4 axes | Usinage CNC 5 axes |
| axes de rotation | axe A | Axe A et axe B |
| Flexibilité | La pièce peut tourner autour d'un axe | La pièce peut tourner autour de deux axes |
| Gestion de la complexité | Convient aux pièces nécessitant un usinage sur plusieurs faces | Convient aux géométries complexes de haute précision |
| Efficacité de la production | Augmente l'efficacité en réduisant le repositionnement | Usine plusieurs faces dans une seule configuration, augmentant considérablement l'efficacité |
| Applications | Pièces aérospatiales, implants médicaux, composants de précision | Aérospatiale, automobile, dispositifs médicaux, fabrication de moules |
Avantages de l'usinage CNC 4 axes
Efficacité et précision :L'usinage CNC 4 axes ajoute un axe de rotation supplémentaire (généralement l'axe A), permettant à la pièce de tourner autour de l'axe X. Cette conception permet d'usiner plusieurs faces en une seule configuration, réduisant ainsi les besoins de repositionnement et de serrage, améliorant ainsi l'efficacité et la précision de la production. Par exemple, dans l'industrie aéronautique, l'usinage CNC 4 axes est couramment utilisé pour produire des pièces de moteur et des hélices complexes nécessitant un usinage précis sous plusieurs angles.
Réduction des coûts : En permettant l'usinage sur plusieurs faces en une seule configuration, l'usinage CNC 4 axes réduit le temps d'usinage et les interventions manuelles, diminuant ainsi les coûts de production. Dans l'électronique grand public, l'usinage CNC 4 axes est utilisé pour la fabrication de coques métalliques pour téléphones et ordinateurs portables, permettant une production de masse efficace et économique.
Versatilité:L'usinage CNC 4 axes est largement utilisé dans la fabrication de moules et le prototypage, permettant de gérer des géométries complexes et des besoins d'usinage multi-faces. Il s'agit donc d'une technologie essentielle dans les domaines exigeant une haute précision et un usinage multi-faces.
Avantages de l'usinage CNC 5 axes
Flexibilité extrême et gestion de la complexitéL'usinage CNC 5 axes ajoute deux axes de rotation (généralement les axes A et B), permettant à l'outil de coupe d'approcher la pièce sous n'importe quel angle. Cette flexibilité permet aux machines 5 axes d'effectuer des tâches plus complexes, comme l'usinage de surfaces complexes et de structures fines. Dans l'industrie aérospatiale, l'usinage CNC 5 axes est largement utilisé pour la fabrication d'aubes de turbine et de pièces structurelles nécessitant un usinage précis sous plusieurs angles afin de respecter des exigences de tolérance strictes.
Efficacité et précision : L'usinage CNC 5 axes permet d'usiner plusieurs faces en une seule configuration, réduisant ainsi les repositionnements et les serrages, améliorant ainsi l'efficacité de la production et réduisant les taux d'erreur. Dans la fabrication de dispositifs médicaux, l'usinage CNC 5 axes est utilisé pour produire des implants et des instruments chirurgicaux exigeant une précision extrême et des géométries complexes.
Réduction de l'usure et des coûts des outilsL'usinage CNC 5 axes permettant de maintenir un angle de contact optimal entre l'outil de coupe et la surface de la pièce, il réduit les vibrations et l'usure de l'outil, prolongeant ainsi sa durée de vie et diminuant les coûts de production. Dans l'industrie automobile, l'usinage CNC 5 axes est utilisé pour la fabrication de composants de moteur et de structures de carrosserie complexes, exigeant une grande précision et des géométries complexes.
Efficacité de production accrueL'usinage CNC 5 axes permet d'effectuer des usinages multifaces en une seule configuration, réduisant ainsi les temps de repositionnement et de configuration, et augmentant ainsi considérablement l'efficacité de la production. Par exemple, dans l'industrie de haute technologie, l'usinage CNC 5 axes est utilisé pour fabriquer des moules complexes et des pièces de haute précision, garantissant une production efficace et précise.
Scénarios d'application
Les technologies d'usinage CNC à 4 et 5 axes ont des capacités uniques et sont largement utilisées dans de nombreuses industries, élargissant considérablement les fonctionnalités de fabrication.
Scénarios d'application d'usinage CNC à 4 axes
Industrie aérospatiale : L'usinage CNC 4 axes est couramment utilisé pour les pièces nécessitant un usinage sur plusieurs surfaces, mais présentant des formes relativement simples. Par exemple, l'industrie aéronautique utilise fréquemment l'usinage 4 axes pour la fabrication de pièces de moteur et d'hélices complexes. L'axe de rotation supplémentaire de l'usinage CNC 4 axes permet d'usiner plusieurs faces en une seule configuration, améliorant ainsi l'efficacité et la précision de la production.
Électronique grand public : L'usinage CNC 4 axes est également utilisé pour la fabrication de coques métalliques pour téléphones et ordinateurs portables. Ces produits nécessitent une grande précision et des finitions de surface lisses pour répondre aux exigences esthétiques et fonctionnelles. La technologie d'usinage CNC 4 axes permet une production en série rapide et précise, garantissant ainsi la régularité et la qualité des produits.
Scénarios d'application d'usinage CNC 5 axes
Industrie aérospatiale : 5 axes Usinage CNC Il s'agit d'une amélioration de l'usinage CNC 4 axes et permet de traiter des formes plus complexes, telles que des pièces aux surfaces courbes et aux angles difficiles d'accès. Cette technologie permet de créer des composants complexes grâce à Usinage CNC d'angles intérieurs vifsDans l'industrie aérospatiale, l'usinage 5 axes est largement utilisé pour fabriquer des composants légers et complexes tels que des aubes de turbine et des pièces structurelles qui nécessitent un usinage précis sous plusieurs angles pour garantir les performances et la durabilité.
Industrie automobile : Dans l'industrie automobile, l'usinage CNC 5 axes est utilisé pour fabriquer des composants de moteur et des structures de carrosserie complexes. Cette technologie permet l'usinage multi-faces en une seule configuration, réduisant ainsi les besoins de repositionnement et améliorant l'efficacité et la précision de la production.
Dispositifs médicaux : L'usinage CNC 5 axes est tout aussi important dans la fabrication de dispositifs médicaux. Il est couramment utilisé pour produire des implants orthopédiques complexes et des instruments chirurgicaux exigeant une grande précision et des géométries complexes. Cette technologie garantit la qualité et la performance de ces dispositifs médicaux, répondant ainsi à des normes médicales strictes.
Fabrication de moules : L'usinage CNC 5 axes joue un rôle crucial dans la fabrication de moules, permettant de fabriquer des moules complexes et des pièces de haute précision. Cette technologie améliore non seulement la précision de fabrication des moules, mais raccourcit également considérablement les cycles de production et optimise l'efficacité.
Comment choisir entre l'usinage CNC 4 axes et 5 axes
Le choix d'un usinage CNC 4 ou 5 axes dépend de plusieurs facteurs clés : la complexité de la pièce, le volume de production et le budget. Comprendre l'impact de ces facteurs sur le processus de décision est crucial pour optimiser la productivité et la rentabilité.
Complexité de la pièce : L'usinage CNC 5 axes est souvent préférable. C'est un bon choix si la pièce présente une géométrie complexe, nécessite un usinage multi-faces ou présente des zones difficiles d'accès. Les machines 5 axes peuvent usiner sous presque tous les angles en une seule configuration. Cela réduit la fréquence des repositionnements manuels et permet de conserver une grande précision. En revanche, si la pièce est simple ou que les exigences d'usinage sont faibles, l'usinage 4 axes peut suffire.
Volumes de production : Pour la production en grande série, l'usinage CNC 3 ou 4 axes peut être préférable en raison de ses coûts d'exploitation réduits. Cependant, pour les petites et moyennes séries de pièces précises, l'usinage 5 axes offre une flexibilité accrue. Il réduit également le travail manuel, ce qui peut entraîner d'importantes économies de temps et d'argent.
Budget: Les machines 5 axes coûtent généralement plus cher à l'achat et à l'entretien que les machines 4 axes. Si votre budget est limité, vous devrez peut-être évaluer si les fonctionnalités supplémentaires d'une machine 5 axes sont nécessaires. Cependant, l'usinage 5 axes peut générer des économies et une productivité à long terme. Pour certaines applications, un investissement initial plus important peut s'avérer judicieux pour un meilleur retour sur investissement.
Lors du choix entre l'usinage CNC 4 ou 5 axes, il est essentiel d'évaluer les besoins du projet, notamment la complexité de la pièce, la taille du lot et le budget. Un choix judicieux garantit non seulement un produit de haute qualité, mais aussi une productivité accrue et une rentabilité optimale.
Conclusion
Nous avons abordé les avantages de l'usinage CNC 4 et 5 axes. Nous avons expliqué leurs applications et comment choisir l'une ou l'autre. Ces technologies CNC avancées sont essentielles. Elles répondent aux exigences de précision, d'efficacité et de complexité de l'industrie manufacturière moderne. Elles permettent de traiter des formes complexes et d'optimiser la productivité sans augmenter les coûts. L'usinage CNC 4 et 5 axes offre des solutions inégalées pour l'industrie manufacturière.
Si vous avez des questions sur la façon d'utiliser notre 4- ou Services d'usinage CNC 5 axes Pour atteindre les objectifs de votre projet ou pour obtenir un devis détaillé, l'équipe de Yonglihao Machinery se fera un plaisir de vous aider. Nous avons hâte de collaborer avec vous. Nous utiliserons vos conceptions pour atteindre vos objectifs de fabrication.
FAQ
Qu'est-ce que l'usinage CNC ?
CNC (commande numérique par ordinateur) désigne l'utilisation d'ordinateurs pour automatiser les machines-outils. Cela signifie que le processus utilise des programmes informatiques pour contrôler des machines-outils telles que des tours, des fraiseuses et des rectifieuses. Cette technologie améliore la précision, l'efficacité et la régularité de la production des pièces et des produits.
Qu'est-ce que l'usinage CNC 3+2 axes ?
L'usinage CNC 3+2 axes est une solution spéciale type d'usinage CNCElle combine les fonctionnalités des machines 3 axes et 5 axes. En usinage 3+2 axes, la machine utilise d'abord ses deux axes supplémentaires (généralement les axes A et B) pour positionner la pièce à l'angle souhaité. Elle utilise ensuite les trois autres axes (X, Y et Z) pour usiner dans cette position fixe. Cette méthode offre une plus grande flexibilité d'usinage et évite la complexité et le coût de l'usinage 5 axes continu.
Quand ne dois-je pas utiliser le fraisage 4 ou 5 axes ?
Dans certains cas, l'usinage 4 ou 5 axes n'est pas la meilleure option. La forme de la pièce est simple et ne nécessite pas d'angles d'inclinaison complexes ni de zones difficiles d'accès. L'usinage 3 axes peut donc suffire. Il permet de gagner du temps et de l'argent. De plus, pour les projets de grande envergure, l'usinage traditionnel peut être bénéfique pour les conceptions simples. Il permet d'améliorer la productivité grâce à des processus simplifiés et à des coûts d'équipement réduits.