Maijin est spécialisé dans toutes les pièces d'usinage CNC sur mesure et pièces de fraisage CNC ainsi que dans les fixations non standard.
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Maijin est spécialisé dans toutes les pièces d'usinage CNC sur mesure et pièces de fraisage CNC ainsi que dans les fixations non standard.
En matière d'usinage de précision, vous avez probablement entendu parler des machines CNC. Elles permettent de produire des pièces de haute précision et aux tolérances très serrées. De plus, elles offrent une plus grande flexibilité que les machines 3 axes standard. Cependant, leurs principes de fonctionnement et leur importance méritent d'être clarifiés.
La mise en œuvre d'un quatrième mouvement rotatif permet à une machine CNC 4 axes d'aller au-delà des capacités des systèmes 3 axes standard. La pièce est alors tournée pendant l'opération, permettant ainsi d'atteindre différents côtés sans repositionnement physique. Les perçages et rainures sur différentes faces trouvent des applications pratiques avec un système 4 axes.
D'autre part, la machine CNC 5 axes va au-delà de la CNC 4 axes en intégrant un axe de contrôle supplémentaire pour le mouvement de la machine. Cet axe supplémentaire permet à l'outil de coupe d'accéder aux pièces depuis diverses directions. Il s'avère donc essentiel pour la production de formes complexes aux tolérances strictes dans les secteurs de l'aérospatiale et des dispositifs médicaux. De plus, vous pouvez fabriquer des prototypes et des composants détaillés en une seule opération, ce qui permet de gagner du temps et de réduire les taux d'erreur. Examinons ces options sous un angle plus large.
La technologie CNC 4 axes avancée surpasse l'usinage 3 axes conventionnel grâce à un axe supplémentaire. Un outil fonctionnant sur une machine 3 axes se déplace selon l'axe X pour les mouvements gauche-droite, l'axe Y pour les mouvements avant-arrière et l'axe Z pour les mouvements haut-bas. Une machine CNC 4 axes, quant à elle, intègre un axe supplémentaire, appelé « axe A ».
La pièce tourne autour de l'axe X grâce à l'axe A, ce qui lui permet d'atteindre différents côtés de la pièce sans intervention manuelle. Un seul réglage sur la machine permet à l'opérateur d'accéder à plusieurs faces de la pièce grâce à cette fonction de rotation, ce qui améliore la précision et la vitesse d'usinage.
Outre tous ces avantages, une machine CNC 4 axes positionne automatiquement la pièce avec précision. Elle évite les arrêts manuels liés aux changements de configuration entre les différentes fonctions. Le processus de configuration est plus rapide et la vitesse de production est améliorée, ce qui permet à cette machine de fonctionner de manière optimale sur des pièces de complexité moyenne.
Voici les avantages courants des machines CNC à 4 axes ;
La capacité de rotation d'une machine CNC 4 axes permet d'usiner automatiquement des pièces multifaces, telles que des supports avec des trous supérieurs, inférieurs et latéraux. La rotation des pièces sur une machine CNC 4 axes est plus rapide qu'un retournement manuel, car il n'est pas nécessaire d'interrompre le processus pour changer de position. Elle permet d'usiner des milliers de pièces plus rapidement, réduisant ainsi le temps de production total.
La rotation de la pièce selon l'axe A permet à l'outil de reproduire des positions angulaires identiques à chaque opération. La production précise de blocs moteurs dans l'industrie automobile exige cette configuration. Chaque pièce produite par la machine 4 axes sera parfaitement identique grâce à son fonctionnement constant tout au long de la production par lots.
La capacité de la machine 4 axes à exécuter des opérations complexes de manière autonome élimine le besoin de procédures de réglage supplémentaires. Ce processus permet à une seule personne de maintenir les pièces en position dans la machine et de laisser le système effectuer le reste de l'opération. Cette approche réduit les coûts de personnel tout en évitant les erreurs parfois liées aux manipulations manuelles répétées des matériaux.
Le changement d'outil et le repositionnement des pièces interrompent fréquemment les opérations des machines 3 axes traditionnelles. Un système 4 axes nécessite moins d'interruptions de configuration car il permet la rotation des pièces. Cette fonctionnalité est cruciale pour la fabrication de pièces dont les éléments sont orientés différemment, comme les supports et les aubes de turbine, lorsque l'outil nécessite un fonctionnement fluide sur plusieurs plans.
La présence de multiples caractéristiques réparties sur différentes faces d'une pièce nécessite un usinage CNC 4 axes. Ce système permet aux pièces de tourner automatiquement, éliminant ainsi le besoin de retournement manuel.
La technologie d'usinage CNC 4 axes offre des résultats optimaux sur des pièces moyennement complexes, dépassant les limites des procédés de fraisage standard. Une machine 4 axes permet de produire efficacement des plaques, des composants structurels et des pièces automobiles simples.
Accélérer la production de lots de pièces devient possible lorsqu'une machine 4 axes réalise l'usinage de plusieurs surfaces en une seule configuration. Cette solution est particulièrement avantageuse pour les industries nécessitant des lancements rapides sur le marché.
Ainsi, globalement, l’utilisation d’une machine 4 axes réduit les erreurs de manipulation lors du traitement de pièces délicates nécessitant une grande précision.
Une machine CNC 5 axes améliore la précision de fabrication grâce à l'ajout de deux axes de mouvement supplémentaires aux systèmes 3 axes. Une machine 3 axes standard permet le déplacement de l'outil entre les axes X, Y et Z, assurant ainsi des fonctions gauche-droite, avant-arrière et haut-bas. La machine 5 axes supplémentaire implémente deux axes spécialisés, A et B, qui optimisent le contrôle opérationnel et la flexibilité.
L'axe B permet la rotation autour de l'axe Y, tandis que l'axe A tourne autour de l'axe X. Les machines peuvent ainsi réaliser des formes et des caractéristiques complexes grâce à ces capacités de mouvement supplémentaires. De plus, il élimine le besoin de réglages multiples ou de repositionnement des pièces.
Voici les avantages courants des machines CNC à 5 axes ;
Le système d'usinage CNC 5 axes permet à l'outil de se déplacer vers toutes les positions disponibles de la pièce, ce qui le rend idéal pour la fabrication de formes complexes. Les composants aéronautiques et automobiles bénéficient grandement de la CNC 5 axes, car leurs conceptions complexes présentent des caractéristiques inaccessibles aux machines CNC 3 et 4 axes standard.
L'outil atteint une constance supérieure de son angle d'attaque grâce à sa capacité à atteindre la pièce depuis différentes directions. Sa durée de vie est prolongée grâce à une usure réduite, notamment sur les pièces fragiles. Les coûts de production et les temps d'arrêt des machines sont réduits grâce à des remplacements d'outils moins fréquents.
Les pièces restent immobiles tout au long du processus d'usinage 5 axes. L'usinage continu et unique permet d'obtenir des surfaces complètes avec des résultats homogènes tout au long de l'opération. Cette méthode exige des secteurs de haute précision, car elle minimise les problèmes d'alignement et les défauts liés au repositionnement de l'outil.
Voici quelques cas d’utilisation de l’usinage CNC 5 axes ;
La fabrication d'aubes et de moules de turbine complexes nécessite l'usinage CNC 5 axes, car il permet de réduire les temps d'usinage de 30 à 40 % par rapport aux techniques traditionnelles. Cet outil offre une grande flexibilité d'accès aux pièces depuis différentes positions, ce qui minimise les besoins de configuration.
L'usinage 5 axes réduit le temps de réglage d'environ 50 à 60 %. Dans le secteur aéronautique, le réglage machine remplace les 3 à 5 réglages 3 axes conventionnels, ce qui améliore la vitesse de production et la régularité.
Les pièces fabriquées sur une machine 5 axes peuvent atteindre une qualité de finition de surface supérieure à celle obtenue sur des machines 4 axes. Le processus d'usinage permet un mouvement ininterrompu de l'outil, ce qui minimise les marques d'outils pendant la production.
Le secteur aéronautique exige des tolérances strictes de ± 0,001 pouce (0,025 mm). L'usinage CNC 5 axes permet de maintenir une précision optimale en continu. L'absence de réorientation des pièces lors de l'usinage de chaque surface assure une meilleure stabilité dimensionnelle. Les risques de désalignement sont ainsi minimisés, ce qui permet de répondre à des exigences de qualité strictes.
En conclusion, les machines CNC 4 et 5 axes constituent une solution idéale pour fabriquer des composants sophistiqués et précis, utilisés dans les secteurs de l'aéronautique, de l'automobile et de la médecine. Si la pièce n'est pas trop complexe et que les exigences de tolérance sont minimales, l'usinage 4 axes est une option optimale.
En revanche, les machines 5 axes sont particulièrement adaptées aux pièces et produits très complexes. Elles n'intègrent qu'une seule configuration et usinent plusieurs faces, réduisant ainsi le temps de production jusqu'à 25 % et améliorant la qualité de la finition de surface. Cependant, l'investissement initial est généralement plus élevé que pour les machines 4 axes. Cependant, cela peut vous permettre de réaliser des économies à long terme. Par conséquent, le choix entre les deux options dépend de la complexité de la pièce, du budget et du délai.
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