Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2024-11-08 origine:Propulsé
Dans le domaine de l’usinage et de la fabrication de précision, les machines CNC sont des outils puissants. Parmi elles, les machines CNC à 4 et 5 axes sont destinées à augmenter la capacité et à augmenter la tolérance pour fabriquer des pièces de haute précision. Cet article abordera ces deux types de machines CNC, présentant leurs caractéristiques, leurs avantages et, plus important encore, les différences entre elles. De plus, il inclura des aspects pertinents tels que la qualité des machines Axis, l'innovation des machines Axis, la compétitivité des machines Axis et la personnalisation des machines Axis pour la compréhension.
La machine CNC 4 axes est une amélioration par rapport aux machines CNC 3 axes ; il comprend un axe de mouvement supplémentaire, généralement un axe rotatif, ajouté aux axes standard X (gauche-droite), Y (avant-arrière) et Z (haut-bas). L’avantage le plus évident de l’axe supplémentaire est, dans la plupart des cas, une plus grande flexibilité dans les opérations d’usinage.
Le quatrième axe offre la possibilité de déplacer, en plus de la pièce à usiner ou de l'outil de coupe, le type en fonction de la manière dont le système est construit. Lorsque l'approche de positionnement de la pièce est en rotation, l'axe de rotation est fixé au porte-pièce. Cela signifie que la pièce peut tourner autour d'un axe particulier tandis que les outils se déplacent le long des axes X, Y et Z. Ceci est appliqué lors de l'usinage d'objets cylindriques ou ronds car il permet une coupe uniforme et continue autour de la circonférence. Une telle machine CNC 4 axes sera capable de produire des pièces telles que des arbres ou des tuyaux avec une surface fine et homogène.
Au contraire, si l'outil de coupe tourne autour du quatrième axe, avec la pièce fixée sur la table de travail et ne bouge pas du tout, cela présente un avantage supplémentaire par rapport à la gravure de haute qualité de motifs plus complexes sur des surfaces planes. ou des coupes en angle. Un tel contrôle de l'orientation de l'outil de coupe permet d'obtenir des détails et des angles beaucoup plus fins avec une plus grande précision.
La construction doit être conforme à la qualité des machines Axis. Cela signifie qu'une machine CNC à 4 axes bien construite doit avoir une structure stable. C'est la condition pour ne pas avoir d'erreurs lorsque les machines se déplacent dans des directions différentes. Le dispositif rotatif, qui effectue l'opération du quatrième axe, doit être ultra-précis dans l'angle de rotation pour éliminer les imprécisions au niveau du produit final usiné. La broche qui maintiendra l’outil de coupe est tout aussi importante. La broche doit être de bonne qualité, avec une rotation douce et pouvoir maintenir une vitesse de rotation constante car elle affecte directement la qualité de l'usinage.
Cela est évident dans l'évolution des machines CNC à 4 axes où des systèmes de contrôle plus innovants ont été intégrés. Ces nouveaux systèmes de contrôle disposent d'interfaces de programmation très conviviales qui permettent aux opérateurs de créer plus facilement des programmes d'usinage plutôt sophistiqués. Par exemple, certains systèmes de contrôle de pointe peuvent créer automatiquement la meilleure trajectoire d'outil en fonction de la géométrie de la pièce et du type d'opération d'usinage requis, permettant ainsi de gagner du temps et de réduire les erreurs potentielles.
En termes de concurrence, les fabricants de machines CNC 4 axes proposent des prix très compétitifs pour leurs machines. Ceci est rendu possible par l'adoption stricte de certaines technologies permettant de réduire les coûts, telles que la conception de moteurs qui fonctionnent efficacement et fonctionnent bien tout en consommant moins d'énergie. En d’autres termes, les entreprises peuvent trouver un équilibre entre le coût et les performances de leurs équipements en investissant dans des machines CNC à 4 axes.
Axe machinesPersonnalisation. Dans de nombreux cas, les fabricants offriront à leurs clients la possibilité de personnaliser certaines fonctionnalités des machines CNC à 4 axes. Il s’agit de besoins plus spécifiques d’un client individuel. Par exemple, il pourrait s'agir d'ajuster la taille de la table de travail afin de pouvoir accueillir des pièces plus grandes ou de modifier la plage de vitesse de la broche pour différents matériaux.
Cette machine CNC à 5 axes porte le concept d'usinage multi-axes à un tout nouveau niveau. Il comporte cinq axes de mouvement : les trois axes linéaires (X, Y, Z) et deux autres pour la rotation, généralement étiquetés A et B. Le mouvement simultané le long des cinq axes offre une liberté et une précision d'usinage auparavant inaccessibles.
Dans une machine CNC à 5 axes, les positions et les mouvements de la pièce et de l'outil de coupe sont coordonnés ; ceci, à son tour, permet à l'outil de coupe d'usiner la pièce dans n'importe quelle direction et angle sans la repositionner. Par exemple, lors de la fabrication d'aubes de turbine complexes utilisées dans l'industrie aérospatiale, qui présentent des surfaces courbes et des contre-dépouilles complexes, ces pièces seraient produites avec précision dans une seule configuration sans nécessiter de nombreux repositionnements par rapport à ce qui serait fait avec une machine à 4 axes. machine.
Deux des axes de rotation des machines CNC à 5 axes permettent de produire avec eux bien plus de capacités pour produire des formes 3D d'une plus grande complexité que ce qui serait jamais possible avec la machine à 4 axes. Il est clair pourquoi le niveau de précision requis pour ces axes de rotation est si élevé ; il faut s'assurer que ces outils de coupe peuvent être amenés d'équerre autour de la pièce pour que celle-ci prenne la forme souhaitée avec une grande précision sur les dimensions.
Les exigences structurelles et de qualité sont infiniment plus strictes pour une machine CNC 5 axes en termes de Axe Qualité des machines. Devant maintenir une structure aussi solide que possible, l'exigence de la machine est d'éliminer toute vibration ou imprécision pour le mouvement simultané des cinq axes. L'ultra haute précision doit être réservée aux broches et aux dispositifs rotatifs utilisés dans les machines à 5 axes. Toute variation de rotation ou de mouvement, même la plus minime, entraînera des erreurs grossières pour le produit final.
Machine à axes L'innovation reste dans les machines CNC à 5 axes. Diverses mises à jour sont constamment proposées par les fabricants pour améliorer et élever le niveau de performance de la machine grâce aux nouvelles technologies. Par exemple, une commande CNC avancée avec de meilleurs algorithmes peut profiter de l'avantage luxueux du cinq axes en optimisant encore plus les parcours d'outils. Certaines des machines les plus innovantes sont équipées de systèmes de surveillance en temps réel grâce auxquels si des anomalies surviennent dans le processus d'usinage, telles que l'usure des outils ou des modifications des forces de coupe, des ajustements peuvent être effectués immédiatement pour garantir le contrôle qualité.
Il existe une concurrence féroce entre les fabricants pour proposer des machines offrant le meilleur mélange de qualité, de performances et de prix. Des innovations sont introduites pour réduire le coût de ces machines de haute technologie afin qu'elles puissent être utilisées par une clientèle plus large. Par exemple, certaines entreprises tentent d’adopter des processus de fabrication plus efficaces. Cela contribuera à réduire les coûts de production des machines CNC à 5 axes et permettra également de maintenir une qualité élevée.
La personnalisation des machines à axes est encore un autre facteur critique pour les machines CNC à 5 axes. Comme les opérations sont assez complexes et diversifiées, les producteurs exigent souvent des détails très précis quant à ce qu’ils veulent. Les fabricants très avancés pourront unir leurs forces à celles de leurs clients pour créer des produits personnalisés répondant aux besoins spécifiques de la machine. Cela peut parfois impliquer d'ajuster les capacités de programmation pour la gestion de tâches d'usinage spéciales et uniques ou de modifier la disposition physique pour adapter la machine aux mesures de l'espace de travail.
Polyvalence pour les objets cylindriques : Parce qu'elle permet à la pièce ou à l'outil de tourner autour du quatrième axe, cette machine est excellente pour travailler sur des objets cylindriques. Il permet de créer une surface fine et uniforme sur de tels objets, ce qui trouve son utilité dans des secteurs tels que la construction automobile, où les arbres et les tuyaux sont des éléments standards.
Programmation plus simple dans certaines tâches : Dans certaines tâches d'usinage, explicitement basées sur la circonvolution autour d'un axe, la programmation de la machine CNC 4 axes peut être relativement simple. Ainsi, ceux qui sont moins expérimentés en usinage multi-axes trouveront plus facile d’utiliser des machines 4 axes pour ces tâches spécifiques.
Précision et flexibilité inégalées : avec cinq axes en mouvement simultané, il peut même atteindre des tolérances très strictes lors de la création de formes 3D complexes. La plupart du temps, cela est essentiel dans des secteurs comme l’aérospatiale et la fabrication de dispositifs médicaux, où les exercices doivent être très précis. Étant donné que vous pouvez aborder la pièce sous n'importe quel angle avec une seule configuration, le nombre de repositionnements sera considérablement réduit, ce qui permettra de gagner du temps et d'assurer une meilleure qualité.
Géométries complexes de la machine : les machines CNC à 5 axes découperont des pièces beaucoup plus complexes que ce qu'une machine à 4 axes peut réaliser. Ils fraiseront des surfaces courbes élaborées, des contre-dépouilles et d'autres complexités fréquemment associées aux produits haut de gamme tels que les aubes de turbine ou les bijoux à la mode.
Meilleures finitions de surface : grâce au mouvement fluide et ininterrompu de l'outil de coupe sur les cinq axes, les machines CNC à 5 axes obtiennent une bonne finition de surface. Les forces de coupe étant bien équilibrées, les vibrations sont faibles lors de l’usinage, ce qui produit une bonne surface sur le produit final.
Les différences fondamentales entre les machines CNC à 4 axes et à 5 axes sont les suivantes :
Mouvement des axes : Le premier point de différence est le nombre d’axes et leur fonctionnement. Dans une machine CNC à 4 axes, un axe rotatif supplémentaire est destiné à la rotation de la pièce ou de l'outil par rapport à une machine à 3 axes. A l’inverse, lorsqu’il s’agit d’une machine CNC à 5 axes, il s’agit de deux axes de rotation. Le mouvement simultané de la pièce à usiner et de l'outil de coupe devient possible de manière beaucoup plus coordonnée, permettant une liberté de fabrication considérablement plus grande...
Précision et complexité : les machines CNC à 5 axes offrent plus de précision et la possibilité d'usiner des géométries plus complexes. Même si une machine à 4 axes peut gérer relativement plus de tâches de rotation et créer des formes complexes, ses capacités ne sont pas comparables à ce qu'une machine à 5 axes peut faire sur des formes 3D extrêmement complexes avec des contre-dépouilles et des tolérances serrées. La présence de deux axes de rotation dans la pièce permet à l'outil de coupe d'être amené avec plus de précision autour d'elle, donnant ainsi un résultat d'usinage plus précis.
Coût et accessibilité : les machines CNC à 4 axes sont généralement moins chères et abordables pour un plus grand nombre d'entreprises. Excellent équilibre entre fonctionnalité et prix, ils conviennent à ceux qui n'ont pas besoin des capacités d'une machine à 5 axes puisque les fonctionnalités nécessaires sont vendues au détail cher compte tenu de la complexité accrue des machines CNC à 5 axes et de l'exigence d'une technologie et de composants plus sophistiqués.
Complexité de la programmation : De manière générale, la programmation d'une machine CNC à 5 axes serait plus difficile que la programmation d'une machine à 4 axes. Ces cinq mouvements simultanés nécessitent une bien meilleure compréhension géométrique de la pièce et des parcours d'outils. L'opérateur doit donc être plus spécialisé dans l'utilisation de logiciels CAO/FAO avancés pour produire des programmes corrects associés à l'usinage 5 axes. En revanche, la programmation d'une machine CNC 4 axes est relativement simple pour certaines tâches spécifiques.
En résumé, les machines CNC 4 axes et 5 axes font la même chose mais présentent certaines caractéristiques différentes les unes des autres, chacune ayant son avantage spécifique par rapport à l'autre. Le choix dépend du type de travail que l’on souhaite effectuer, du montant d’argent que l’on est prêt à dépenser et de la précision ou de la complexité de la machine. Qu'il s'agisse de fabriquer des pièces automobiles ou des pièces pour un avion, ou simplement de fabriquer des œuvres d'art, être capable de faire la différence entre ces deux types de machines CNC donne la possibilité de faire un choix très éclairé sur le type d'outil d'usinage à utiliser. il faudrait pour faire le travail. En ce qui concerne la qualité des machines Axis, l'innovation des machines Axis, la compétitivité des machines Axis et la personnalisation des machines Axis, on peut évaluer l'applicabilité de chacune à ses propres besoins particuliers.
