Chez Yumei Hardware, nous utilisons une gamme avancée de fraiseuses 3 axes, 4 axes et 5 axes. Comprendre quel type de machine fabriquera vos pièces est essentiel pour optimiser votre conception. La principale différence entre l’usinage 3 axes, 4 axes et 5 axes réside dans la complexité du mouvement entre la pièce et l’outil de coupe. Plus ce mouvement est complexe, plus la géométrie finale de la pièce usinée peut être complexe.
Ce guide explorera les principales différences entre ces machines et vous offrira des conseils pratiques pour choisir celle qui convient le mieux à vos besoins spécifiques.
Principales différences
1. Usinage CNC 3 axes
Une machine-outil CNC 3 axes est un système d’usinage contrôlé par ordinateur qui fonctionne le long de trois axes (X, Y et Z). Ces axes représentent un espace tridimensionnel, où X et Y contrôlent le mouvement horizontal et Z contrôlent le mouvement vertical. Dans une CNC 3 axes, l’outil de coupe ou la pièce peut être déplacé dans les trois directions pour effectuer diverses opérations d’usinage telles que le fraisage, le perçage et la coupe. Ce type de machine CNC est largement utilisé dans l’industrie manufacturière pour produire une grande variété de pièces allant des géométries simples aux géométries modérément complexes. Les machines CNC 3 axes peuvent nécessiter un repositionnement de la pièce ou de l’outil de coupe lors de l’usinage de pièces très complexes nécessitant plusieurs angles d’approche, ce qui peut augmenter le temps et la complexité de l’usinage. Cependant, ils sont relativement peu coûteux, simples à utiliser et peuvent gérer une large gamme de matériaux et de géométries de pièces. Ils conviennent à des applications telles que le prototypage, l’usinage à usage général et la production de pièces modérément complexes.
2. Usinage CNC 4 axes
Une machine CNC 4 axes est une machine à commande numérique par ordinateur (CNC) avec quatre axes de contrôle de mouvement. Par rapport à une machine CNC 3 axes standard qui se déplace le long des axes X, Y et Z, une machine 4 axes ajoute un autre axe de rotation, généralement autour de l’axe X, Y ou Z. Cet axe supplémentaire permet à la machine d’effectuer des opérations d’usinage plus complexes et de produire des pièces complexes avec une efficacité et une précision accrues. Le quatrième axe de rotation permet à l’outil de coupe d’approcher la pièce sous différents angles, permettant des opérations telles que l’indexation, le fraisage de contours et le fraisage hélicoïdal. Cette polyvalence est particulièrement bénéfique pour l’usinage de pièces cylindriques ou prismatiques avec des caractéristiques qui doivent être usinées sous plusieurs angles. Les applications des machines-outils CNC 4 axes couvrent un large éventail d’industries, notamment l’aérospatiale, l’automobile, le médical et la fabrication de moules. Ils sont couramment utilisés pour des tâches telles que la gravure, la sculpture, le perçage de trous à différents angles et l’usinage de contours complexes.
3. Usinage CNC 5 axes
Les machines CNC 5 axes sont capables de se déplacer le long de cinq axes simultanément : X, Y, Z et deux axes rotatifs supplémentaires (communément appelés A et B). Cette liberté de mouvement supplémentaire permet aux outils de coupe de s’approcher de la pièce sous plusieurs angles et directions, ce qui permet des opérations d’usinage très complexes. En inclinant et en faisant pivoter la pièce ou l’outil de coupe, les machines CNC 5 axes peuvent accéder avec précision aux zones difficiles d’accès et exécuter des trajectoires d’outils complexes. Ces machines sont largement utilisées dans l’aérospatiale, l’automobile, la fabrication de dispositifs médicaux et la fabrication de moules. Des exemples de pièces couramment produites sur les machines CNC 5 axes comprennent des aubes de turbine, des roues, des composants aérospatiaux, des surfaces sculptées et des moules complexes.
La polyvalence et la flexibilité offertes par l’usinage 5 axes se traduisent par un certain nombre d’avantages, notamment des temps de réglage réduits, des finitions de surface améliorées, une précision accrue et une productivité accrue. De plus, les machines CNC 5 axes peuvent minimiser le besoin de repositionner manuellement les pièces, rationalisant ainsi les flux de production et optimisant les processus d’usinage.
Cependant, les machines 5 axes sont plus coûteuses et plus complexes techniquement que les machines 3 axes, et la programmation et l’utilisation de ces machines nécessitent des compétences et une expertise spécialisées, ainsi que des coûts d’investissement initiaux et de maintenance potentiellement élevés.
Comment choisir ?
- Complexité de la pièce : l’usinage 3 axes est suffisant pour l’usinage simple d’un plan ou d’une petite quantité de surface ; L’usinage 4 axes ou 5 axes peut être envisagé pour l’usinage multi-angle complexe.
- Exigences de précision : l’usinage 5 axes permet de réaliser tous les angles en un seul serrage, ce qui convient aux exigences de haute précision.
- Considérations de coût : les machines 3 axes sont les moins chères et conviennent à la production en série de pièces simples ; les machines 4 et 5 axes sont plus chères et conviennent à de petites quantités de pièces très complexes.
