Usinage CNC multiaxe : Avantages et utilisations

Ainsi, dans cette section, il sera facile pour le lecteur de comprendre ce qu'est le multi-axe. Usinage CNC Il s'agit de l'idée qui sous-tend l'approche, de quelques types de CNC multi-axes, des différences entre l'usinage multi-axes et l'usinage à trois axes, des domaines d'application du multi-axes, d'exemples typiques et de questions fréquemment posées.

Usinage CNC multiaxe : Avantages et applications

Qu'est-ce que l'usinage CNC multiaxe ?

L'usinage CNC multi-axes est considéré comme une branche de l'usinage à commande numérique par ordinateur (CNC). Il est possible d'effectuer des mouvements dans les trois coordonnées cartésiennes - X, Y et Z - et dans les deux mouvements de rotation A et B. C'est pourquoi les machines CNC multiaxes peuvent avoir 4, 5 ou plus d'axes, ce qui permet d'obtenir plus d'arêtes de coupe qu'avec une simple machine CNC à 3 axes. En se déplaçant sur plusieurs axes à la fois ou de manière séquentielle, une machine à commande numérique peut être utilisée pour effectuer des opérations de coupe. Machine CNC peut créer des opérations sophistiquées telles que des marches sculptées, des poches élaborées et des contours intérieurs complexes qui sont presque impossibles à réaliser avec les techniques traditionnelles d'usinage à trois axes.

Comment cela fonctionne-t-il ?

• Nous avons conçu des machines CNC multi-axes dotées de moteurs contrôlés par ordinateur qui entraînent des mouvements le long de trois axes linéaires (X, Y, Z) ainsi que d'un ou plusieurs axes de rotation (généralement A et B).
• Les commandes CNC coordonnent les mouvements simultanés ou séquentiels le long des différents axes sur la base d'une trajectoire d'usinage programmée.
• Cela permet à l'outil de coupe d'atteindre des angles et des positions difficiles qui ne sont pas possibles avec un simple mouvement à trois axes.

Types de machines multi-axes :

• CNC 4 axes - Ajoute un axe de rotation (généralement l'axe A) aux 3 axes linéaires existants pour les opérations de fraisage/perçage inclinées.
• CNC à 5 axes - possède deux axes de rotation (généralement un axe A et un axe B) en plus des mouvements linéaires X, Y et Z. Permet l'usinage complet de contours en 3D.
• Centres d'usinage horizontaux - Axes linéaires X, Y, Z avec tables rotatives pour les pièces complexes telles que les roues ou les aubes de turbines.
• Machines à palettes multiples - Le stockage et la récupération automatisés de plusieurs palettes de pièces à usiner permettent d'usiner de grandes quantités en toute sécurité.

En résumé, l'impact de l'usinage CNC utilisent des mouvements coordonnés le long de 3 axes linéaires et rotatifs pilotés par un système CNC pour permettre un usinage avancé des contours en 3D.

Avantages de l'usinage CNC multiaxe

Nous examinerons ici plusieurs avantages liés à l'utilisation de l'usinage CNC multi-axes par rapport aux opérations conventionnelles à trois axes. Des axes de rotation supplémentaires sont bénéfiques car ils permettent d'obtenir des tolérances plus étroites et des degrés de précision plus élevés pour la pièce usinée. Les machines multiaxes d'aujourd'hui peuvent effectuer tellement d'opérations qu'il est possible de réaliser toutes les opérations nécessaires sur une pièce avec une seule machine.

Cela contribue à augmenter le rendement de la production en réduisant le temps entre les opérations et en permettant le traitement en une seule fois de composants compliqués. La caractéristique principale de la CNC multi-axes est sa capacité à découper des géométries 3D complexes, des contours internes et des formes sculptées qui seraient impossibles à réaliser avec une CNC standard. Machines CNC à 5 axes. Les coupes multi-surfaces coordonnées permettent également d'obtenir une qualité de finition de surface supérieure à celle de l'usinage parcellaire avec des installations séparées. Dans l'ensemble, l'usinage CNC multi-axes offre une précision, une flexibilité, une efficacité et des finitions de surface accrues pour la fabrication de pointe.

Industries utilisant l'usinage multiaxial

L'usinage CNC multi-axes est déjà utilisé dans de nombreuses grandes branches en raison de son efficacité à créer des pièces complexes en peu de temps. L'usinage CNC multi-axes joue un rôle crucial dans l'industrie aérospatiale pour la fabrication de composants vitaux tels que le moteur et les pièces structurelles comportant des passages internes. Il a aidé les fabricants de pièces automobiles à produire des culasses, des boîtiers de transmission et presque tous les autres composants automobiles aux caractéristiques compactes et complexes grâce à l'usinage multi-axes.

L'industrie des dispositifs médicaux utilise l'usinage CNC 5 axes en raison du haut niveau de précision requis pour les implants, les instruments chirurgicaux et d'autres composants sensibles. Le secteur de la défense utilise également l'usinage multi-axes pour les pièces de canon, le matériel aérospatial et d'autres applications militaires. En outre, les fabricants d'outils et de matrices utilisent largement la technologie multi-axes pour le travail sur les moules et les fixations.

Usinage 3 axes et 5 axes

Dans l'usinage à 3 axes, le mouvement se produit le long de l'axe horizontal X, de l'axe vertical Y et de l'axe de profondeur Z. Cela permet d'obtenir des profils simples, mais limite le travail aux surfaces planes. Cela permet d'obtenir des profils simples, mais limite le travail aux surfaces planes. La CNC à 3 axes excelle dans les pièces en 2,5D et est bien adaptée aux industries telles que l'usinage de production.

L'usinage 5 axes ajoute deux axes de rotation, généralement un axe A et un axe B, afin d'obtenir un mouvement 3D complet. En inclinant et en faisant pivoter l'outil de coupe, l'usinage CNC multiaxial permet d'obtenir des profils courbes et angulaires complexes sur des surfaces multiplanes telles que les moules, les matrices et les composants aérospatiaux.

Si le 5-axes maximise la polyvalence et la qualité de la surface, sa mise en place est plus complexe. Services d'usinage CNC sur mesure Le 5 axes est idéal pour l'aérospatiale, les turbines et les moules où les géométries complexes sont essentielles, tandis que le 3 axes répond aux besoins de la production de pièces standard.

Applications de l'usinage multiaxial

L'usinage CNC multi-axes joue un rôle essentiel dans la construction aéronautique, car il permet de produire des composants dotés de canaux et de contours internes complexes, nécessaires à des performances optimales. Des pièces de moteur aux assemblages d'ailes, l'usinage 5 axes permet d'usiner des composants aérospatiaux complexes en une seule opération.

Dans l'industrie automobile, la technologie multi-axes est utilisée pour produire des culasses, des transmissions et d'autres pièces de haute précision avec des géométries avancées. Les implants médicaux tels que les prothèses articulaires nécessitent également la technologie 5 axes pour découper des échafaudages et des interfaces qui optimisent la qualité des produits. biocompatibilité.

La fabrication d'outils et de moules fait largement appel à la technologie multi-axes pour l'usinage des lignes de refroidissement, des surfaces à tolérances étroites et des textures complexes. Les pièces électroniques telles que les boîtiers et les connecteurs sont produites à l'aide de l'axe 5 pour usiner efficacement les petites caractéristiques internes et les espaces restreints. Les aubes de turbine, les composants hydrauliques et les connecteurs de fibre optique sont d'autres applications.

Conclusion

En conclusion, l'usinage CNC multi-axes a révolutionné la fabrication avancée en permettant la production précise de composants et de géométries très complexes. Les axes de rotation supplémentaires des machines à 4 et 5 axes offrent de nouveaux niveaux de flexibilité et de capacités d'usinage par rapport aux systèmes traditionnels à 3 axes. Cette technologie de pointe permet à des industries telles que l'aérospatiale, l'automobile, les appareils médicaux et l'électronique de repousser les limites de la conception et de l'ingénierie.

Les exigences de précision augmentant avec la sophistication des conceptions modernes, l'usinage CNC multiaxial permet aux fabricants d'usiner efficacement les contours 3D les plus complexes en respectant des tolérances serrées. Cela permet d'améliorer la qualité et la productivité tout en réduisant les coûts de fabrication. À l'avenir, l'usinage multi-axes deviendra encore plus courant en tant que technologie stratégique au service de l'innovation.

Des domaines tels que l'usinage simultané sur 5 axes promettent de maximiser encore l'efficacité de l'usinage et la qualité de la surface. Alors que l'usinage multi-axes continue d'envahir de plus en plus de secteurs industriels, il restera essentiel pour être compétitif sur le marché mondial actuel, qui évolue rapidement, grâce à une production optimisée de pièces complexes de grande valeur.

FAQ

Quelle est la différence entre l'usinage 4 axes et l'usinage 5 axes ?

L'axe 4 ajoute un axe de rotation (axe A) pour faire basculer l'outil de coupe. L'axe 5 comporte deux axes de rotation (A et B) pour un mouvement 3D complet.

Les machines multi-axes sont-elles difficiles à programmer ?

La programmation est plus complexe que la programmation 3 axes, mais les progrès des logiciels de FAO ont simplifié le processus. Les post-processeurs génèrent des parcours d'outils optimisés.

Les machines multi-axes peuvent-elles couper des filets ?

Oui, ils peuvent couper facilement des filets intérieurs et extérieurs sur des contours complexes avec des outils de filetage indexables ou en carbure monobloc.

Nécessitent-ils un outillage spécial ?

Les outils compatibles avec plusieurs axes, tels que les fraises à nez sphérique, à torus, à insertion conique ou à épaulement, sont courants. Les porte-outils et les plaquettes standard fonctionnent également avec la bonne géométrie.

Les machines multi-axes sont-elles chères ?

Le coût dépend de la taille de la machine et du nombre d'axes, mais ils offrent une productivité plus élevée pour les pièces complexes, ce qui représente une meilleure valeur dans le temps par rapport à l'usinage 3 axes multipostes.