Les avantages de l'usinage 5 axes peuvent ne pas être évidents pour les non-experts. Après tout, vos pièces usinées CNC sont en trois dimensions et non en cinq dimensions, n'est-ce pas ? Intuitivement, vous pourriez penser qu'une machine CNC 3 axes devrait être capable de gérer la plupart des travaux d'usinage. En fait, l'usinage 5 axes est aujourd'hui la solution la plus viable pour tous les types de projets d'usinage, et pas seulement pour les projets très complexes qui exigent une plus grande portée d'outil. Pour les nouveaux venus dans la technologie CNC, l'usinage 5 axes est une forme d'usinage CNC dans laquelle la pièce (la pièce en cours) ou l'outil de coupe peut se déplacer le long de cinq axes. Dans de nombreux cas, c'est une combinaison des deux - par exemple, l'outil de coupe se déplace le long de trois axes (de haut en bas, d'avant en arrière, d'un côté à l'autre) tandis que la table tenant la pièce se déplace le long de deux (bascule d'avant en arrière, bascule Côte à côte).

Qu'est-ce que l'usinage 5 axes ? L'usinage 5 axes fait référence à l'utilisation d'une machine CNC pour manipuler un composant le long de cinq axes différents en même temps. Pour les industries qui nécessitent la fabrication complexe de composants complexes (comme l'aérospatiale), l'usinage 5 axes offre une multitude d'avantages. Alors, quels sont les cinq axes auxquels nous faisons référence ? Pour rester dans notre thème de l'aérospatiale, imaginons un avion de voltige en plein vol. La position de l'avion dans l'espace tridimensionnel peut être décrite en utilisant trois lettres, X, Y et Z. Mais nous connaissons tous la hauteur, la profondeur et la largeur, alors où se situent les deux autres ? Les deux autres axes font référence à l'orientation de l'avion de voltige plutôt qu'à sa position. Notre quatrième axe (étiqueté A) décrit la rotation horizontale du plan, également visualisée comme une rotation autour de l'axe Z, hauteur. Le cinquième axe est la rotation du plan autour de l'axe Y, ou "roulis". Mais alors bien sûr, qu'en est-il de la rotation autour de l'axe X ? Bien que l'utilisation de cette méthode de définition d'une multitude d'axes nous offre en effet six variables avec lesquelles travailler, l'ajout de la sixième offre rarement des avantages supplémentaires en matière de production de composants.

L'usinage 5 axes offre des avantages tels qu'une productivité accrue, une durée de vie d'outil plus longue et une gamme beaucoup plus large de géométries possibles.

Que vous soyez un client cherchant à commander des pièces usinées auprès d'un fabricant comme GT, ou si vous dirigez votre propre atelier d'usinage et envisagez d'investir dans des capacités de fraisage 5 axes, cet article fournit cinq raisons principales pour lesquelles vous devriez commencer à utiliser 5 axes. usinage aujourd'hui.

1. Configurations uniques pour une plus grande productivité

L'un des aspects les plus chronophages de l'usinage 3 axes est la mise en place d'une pièce plusieurs fois car la pièce doit être réorientée. Ceci est nécessaire si une pièce doit être usinée sur toutes ou plusieurs faces puisque l'outil de coupe reste à angle fixe.

Pour ces travaux 3 axes, un machiniste doit être physiquement présent pour réorienter la pièce lorsque l'usinage d'un côté est terminé, et cette exigence humaine peut être un sérieux goulot d'étranglement pour la productivité.

L'usinage 5 axes réduit considérablement le besoin de configurations multiples, car le mouvement de la table ou de la broche permet à l'outil de coupe d'accéder à la pièce sous différents angles sans la retirer de la machine et la configurer à nouveau.

La réduction du nombre de configurations peut être extrêmement bénéfique pour la productivité. La machine peut fonctionner en continu avec un minimum de travail humain, ce qui signifie que plus de pièces peuvent être construites en moins de temps.

2. Outils de coupe plus courts et qualité améliorée

Un sérieux inconvénient de l'usinage 3 axes est le besoin d'outils de coupe longs en raison d'un mouvement restreint.

L'usinage 5 axes permet l'utilisation d'outils de coupe plus courts puisque la machine permet à l'outil de se rapprocher de la pièce sous un meilleur angle. Cela a des effets d'entraînement importants, comme permettre des vitesses de coupe plus rapides sans risquer d'endommager l'outil de coupe ou d'augmenter le broutage indésirable de l'outil, ce qui affecte la qualité de la pièce et la capacité de la machine à atteindre des tolérances serrées.

L'utilisation d'outils de coupe plus courts profite à la fois à l'atelier d'usinage et au client. L'atelier d'usinage obtient une durée de vie plus longue pour ses outils de coupe, tandis que le client reçoit des pièces avec une meilleure qualité et une meilleure finition de surface, et peut exiger des tolérances plus strictes sur les caractéristiques fines.

3. Mieux pour les pièces complexes

Il va presque sans dire que le fraisage et l'usinage 5 axes peuvent être utilisés pour produire des pièces usinées plus complexes que ce qui serait possible avec seulement 3 axes.

Un mouvement supplémentaire de la table et/ou de la broche fournit à l'outil de coupe un accès complet à la pièce, permettant des opérations de trajectoire d'outil uniques et des formes usinées complexes.

Cette complexité supplémentaire signifie que les machines CNC à 5 axes peuvent être utilisées à la place d'autres méthodes de fabrication plus coûteuses comme le moulage.

Le fraisage 5 axes est maintenant largement utilisé dans l'industrie aérospatiale, où des géométries inhabituelles sont requises pour des raisons de légèreté ou d'aérodynamisme.

4. Coupe les cavités du moule avec facilité et précision

L'usinage CNC est souvent utilisé pour fabriquer des moules pour le moulage par injection, en particulier dans le domaine de l'outillage rapide où l'aluminium à faible coût est généralement utilisé pour fabriquer lemoules.

L'usinage 5 axes donne des moules de meilleure qualité car ses degrés de mouvement supplémentaires le rendent mieux équipé pour gérer les cavités profondes par rapport à l'usinage 3 axes. La précision supplémentaire des 5 axes se traduit également par une meilleure finition de surface sur le moule, réduisant ainsi le besoin d'un polissage complet.

L'usinage 5 axes simultanés est également idéal pour les moules à noyau haut et les moules à poche profonde.

5. Pièces incurvées impeccables

Les pièces incurvées comme les ailettes et les aubes de turbine ne sont pas adaptées à l'usinage 3 axes - et encore moins adaptées aux procédés alternatifs comme l'impression 3D FDM, qui est connue pour sa finition de surface en escalier.

Avec l'usinage 5 axes simultanés, d'autre part, il est possible d'usiner des courbes lisses et cohérentes sur la pièce, ou d'usiner des détails sur une pièce déjà incurvée.

En faisant tourner la table ou la broche pendant que l'outil coupe la pièce, il est possible de maintenir un angle de coupe constant même le long d'un bord incurvé.

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