Qu'est-ce que l'usinage CNC 5 axes
L'usinage CNC 5 axes est un processus d'usinage incroyablement polyvalent qui met en œuvre la technologie d'usinage soustractif. Grâce à ce processus, une pièce est découpée en forme à l'aide d'outils de coupe fonctionnant sur cinq axes pour produire une pièce finale. L'usinage CNC est incroyablement populaire en raison de sa grande précision, de son efficacité et de sa répétabilité. Le processus commence par l'utilisation du fichier de conception assistée par ordinateur (CAO) d'origine pour aider à programmer les trajectoires des outils de coupe, le tout géré via la commande numérique par ordinateur (CNC). Une fois ces pièces d'outil programmées dans un langage que les machines CNC comprennent, le processus peut être entièrement automatisé, ce qui signifie qu'il y a un minimum de processus manuels.
Avantages de l'usinage CNC à 5 axes
Usiner des formes complexes
L'axe supplémentaire ajouté à cette machine facilite l'usinage de conceptions et de géométries très complexes. De plus, l'usinage d'angles et d'arcs difficiles, qui était auparavant réalisable à l'aide de plusieurs montages spéciaux, est désormais possible avec les machines CNC à 5-axes. De plus, la capacité de cette machine à faire tourner des pièces au cours d'une seule opération permet d'obtenir les géométries souhaitées sans avoir recours à des machines ou à des montages complexes.
Opérations de configuration efficaces
Le processus de configuration d'une machine CNC à 5-axes est relativement plus simple que celui d'une machine à 3-axes. La raison est que les machines CNC à 5-axes permettent de travailler sur cinq surfaces simultanément. De plus, les machines à 5-axes permettent d'usiner des pièces profilées avec une seule structure. Cependant, pour les machines à 3-axes conventionnelles, plusieurs configurations sont nécessaires pour travailler sur plusieurs faces.
Haute précision et répétabilité
Les opérations d'usinage manuel nécessitent des réglages supplémentaires pour un usinage optimal. Mais ces réglages supplémentaires introduisent souvent une variabilité et des erreurs de conception, ce qui entraîne une perte d'alignement des machinistes pendant l'usinage. Cependant, le fraisage CNC à 5-axes nécessite des réglages minimaux, ce qui élimine la possibilité d'erreurs tout en améliorant la précision.
Finition de surface de qualité
La finition de surface avec une machine CNC à axes 5- est plus lisse grâce à la présence d'axes supplémentaires. Ces axes supplémentaires rapprochent la pièce de l'outil de coupe, ce qui facilite l'obtention des formes souhaitées. Cela permet également d'utiliser des outils de coupe plus courts pour l'usinage.
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Espiration CNC à l'axe de précision 5
L'usinage à 5 axes fait référence à l'ajout de deux axes rotatifs aux trois axes linéaires communs, x, y et z. Les deux axes rotatifs dans les axes A, B et C ont différents modes de mouvement pour Ajouter à la demande -
Service d'usinage CNC de haute précision à 5 axes
5- L'usinage CNC de l'axe réside dans sa capacité à réduire les temps de configuration et à augmenter la précision en éliminant le besoin de configurations multiples et le repositionnement de la Ajouter à la demande -
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Comment fonctionne l'usinage CNC à 5 axes
Dans l'usinage CNC, une pièce est formée à l'aide d'outils de coupe et d'une technologie d'usinage soustractif, qui découpe la pièce pour créer la forme souhaitée. La forme est prédéterminée par le fichier CAO (conception assistée par ordinateur) d'origine. Un programme est ensuite créé au format G-Code, qui transmet les instructions directement à la machine CNC.
Actuellement, les machines CNC sont généralement équipées de trois axes de travail, X, Y et Z. Cependant, les machines CNC à 5 axes utilisent des axes supplémentaires, pour intégrer le processus de découpe à partir d'angles supplémentaires, ce qui offre une plus grande marge de manœuvre pour des conceptions plus complexes et plus complexes. Ainsi, les axes A, B et C peuvent être introduits.
Ces axes fonctionnent aux côtés des axes X, Y et Z dans les angles de rotation pour fournir une machine de découpe à 5 axes capable de réaliser des conceptions complexes tout en conservant une très haute qualité pour la pièce finie. Les axes A, B et C se déplacent indépendamment des axes X, Y et Z de manière rotative. La configuration spécifique de la machine ou la conception CAO détermine lesquels des trois axes de rotation supplémentaires sont utilisés. Cette configuration d'axe a un coût plus élevé en raison des niveaux plus élevés de technologie d'étalonnage et d'automatisation nécessaires pour faire fonctionner la machine CNC et saisir les commandes. En termes de technologie d'ingénierie de précision, l'usinage à 5 axes peut offrir les meilleures solutions d'ingénierie de précision, et il s'agit d'un processus d'ingénierie de pointe dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et de la médecine, pour n'en citer que quelques-uns.
Considérations lors du choix d'un usinage CNC à 5 axes
Puissance de traitement CNC suffisante
Il faut s'assurer que la puissance de traitement d'une commande CNC est suffisamment importante pour calculer, contrôler et calculer le nombre d'axes utilisés en même temps.
Faire correspondre la fonction d'anticipation au type de machine
La fonction d'anticipation pour une machine à quatre axes plus un (4+1) doit comporter au moins 200 blocs. Pour des séquences de machines à 4-axes plus complexes, 400 blocs sont préférables. Pour une procédure complète simultanée sur cinq axes, un contrôle CNC de calcul plus rapide est nécessaire. Il peut s'agir d'une fonction d'anticipation volontaire de 1 000 blocs, offrant des vitesses de calcul extrêmement élevées.
Rigidité et puissance suffisantes de la broche de la machine
La rigidité et la puissance de la broche de la machine sont des facteurs importants, mais parfois négligés. Néanmoins, une broche puissante a besoin d'un support mécanique encore plus solide. Pour garantir une coupe sans erreur et en douceur, le cœur du centre d'usinage CNC à cinq axes, à savoir la broche de la machine, doit non seulement être suffisamment puissant pour résister aux charges et aux contraintes qui lui sont imposées, mais également disposer de réserves suffisantes pour atteindre la limite. En fonction de la pièce à usiner CNC, une broche moins puissante de 11 kW à 15 kW avec un couple maximal inférieur à 100 Nm pourrait limiter les capacités de la machine. De telles machines peuvent être abordables à court terme, mais pas tellement à long terme.
Système de maintien d'outils adapté
Il faut vérifier que les systèmes de fixation d'outils utilisés sont de type HSK ou BBT pour éliminer les vibrations. Ils doivent assurer la meilleure fixation entre le porte-outil et la broche dans toutes les conditions d'usinage et à tout moment.
Capacité d'adaptation de l'avance et des conditions de coupe
En fonction des exigences d'usinage, il peut être nécessaire de maintenir une vitesse d'avance de coupe constante ou de la faire varier en fonction des conditions de coupe. Dans ce contexte, une machine capable de mieux contrôler chaque situation pour améliorer la vitesse d'avance de coupe est nécessaire.
Haut degré de tolérance et de durabilité de la machine
Pour garantir que la machine-outil offre un haut degré de durabilité et de tolérance, il est nécessaire de tenir compte de la manière dont elle est conçue et construite.
Applications courantes de l'usinage CNC à axes 5-
Composants aérospatiaux
L'industrie aérospatiale nécessite des composants aux formes organiques avec des bords profilés et des formes composées. Les pièces aérospatiales sont uniques et géométriquement complexes, ce qui fait de l'usinage à axes 5-la technologie idéale. Ce procédé permet d'atteindre un niveau de détail élevé et réduit le besoin de réinstallation de la tête de coupe. Ainsi, les pièces destinées aux applications aérospatiales restent aussi précises que possible, répondant aux normes de l'industrie.
Équipement médical
La qualité et la précision sont des éléments incontournables dans la fabrication d'équipements médicaux. Les capacités de haute précision du processus de fabrication à deux axes permettent de produire des implants, des dispositifs et d'autres équipements répondant aux exigences rigoureuses des soins de santé. La plupart des composants sont petits et complexes. D'autres sont des équipements de balayage et de surveillance électriques complexes. La technologie à trois axes offre un moyen efficace et rentable de produire ces composants.
Production d'énergie
L'industrie énergétique nécessite souvent des composants complexes et avancés, notamment des systèmes d'énergie solaire et des centrales électriques. L'émergence rapide de l'usinage à axes croisés garantit l'usinage de précision CNC de pièces détaillées et spécifiques pour les équipements énergétiques. Ces pièces sont usinées pour être durables et assurer la stabilité des espaces de travail.
Différence entre l'usinage par axe 3- et par axe 5-
Pour mieux répondre aux besoins de plus en plus sophistiqués des industries de pointe telles que l'ingénierie aérospatiale, la médecine, la défense, la robotique et la fabrication automobile, les fabricants de machines-outils CNC ont constamment innové en développant des machines-outils plus récentes, plus complexes et en même temps plus puissantes. L'une des étapes majeures dans ce domaine est le développement des centres d'usinage à 5-axes. La capacité et la flexibilité de ces machines sont bien supérieures à celles des centres d'usinage à 3-axes standard. Certains des points clés peuvent être consultés dans le tableau ci-dessous
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Différence |
3-axe |
5-axe |
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1. |
Les matériaux sont alimentés et travaillés uniquement sur l'axe 3- – Axes X, Y et Z. |
Les matériaux sont alimentés et travaillés sur l'axe 5- – Axes X, Y, Z, A et B / C. |
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2. |
Il est difficile de manipuler des pièces complexes dans un seul réglage ainsi que des pièces présentant des cavités ou des formes profondes et étroites. Limitation due au mouvement de l'axe 3D. Pour des opérations plus complexes, les pièces doivent être repositionnées et fixées dans des montages sur mesure. |
Conçu pour les pièces complexes avec des résultats usinés très précis. Possibilité d'utiliser des outils de coupe plus courts avec des vitesses d'outil plus rapides et un niveau de vibration plus faible. Cela permet de gagner beaucoup de temps et d'efforts lors de l'usinage tout en permettant de fabriquer des pièces plus sophistiquées. Capable d'atteindre les côtés de n'importe quelle pièce pour réaliser des contours complexes. Par exemple, turbine, moule de pneu, pièces de forme 3D. |
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3. |
Pour obtenir des finitions de surface de qualité, il peut être nécessaire de repositionner les pièces. Non seulement cela prend du temps, mais le risque d'erreur est élevé. |
Les machines CNC à axes 5- sont capables de positionner les pièces sur l'outil de coupe dans une position optimale les unes par rapport aux autres (90 degrés). En même temps, les 5 côtés d'une pièce peuvent être atteints. Même les contours et les formes les plus complexes peuvent être usinés en utilisant simultanément tous les axes. |
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4. |
Moins d'axes simplifient la programmation avec des délais de préparation et d'exécution plus rapides. |
Les systèmes CAO/FAO permettent de programmer facilement des opérations complexes. |
Comment entretenir une machine d'usinage CNC à 5 axes
Le composant principal du centre d'usinage à cinq axes est le système de commande numérique. Par conséquent, lors de la maintenance de l'équipement, nous devons renforcer la maintenance du système de commande numérique, sinon une utilisation à long terme endommagera les performances des composants électroniques, et il en va de même pour les composants mécaniques. Nous voulons donc prolonger autant que possible la durée de vie des composants et le cycle d'usure des composants pour éviter diverses pannes, la maintenance quotidienne est donc très importante. Le centre d'usinage à cinq axes nécessite d'éviter les endroits humides, la poussière excessive et les gaz corrosifs.
Évitez la lumière directe du soleil et autres rayonnements thermiques, et les équipements CNC de précision doivent être tenus à l'écart des équipements soumis à de fortes vibrations, tels que les poinçonneuses, les équipements de forgeage, etc. La température de fonctionnement de l'équipement doit être contrôlée entre 15 et 35 degrés. La température de traitement de précision doit être contrôlée à environ 20 degrés et la fluctuation de température doit être strictement contrôlée. Afin d'éviter l'influence de la grande fluctuation de l'alimentation électrique (supérieure à plus ou moins 10 %) et d'éventuels signaux d'interférence instantanés, l'équipement CNC est généralement alimenté par une ligne dédiée (comme un canal séparé de la salle de distribution d'alimentation basse tension pour la machine-outil CNC), et un dispositif stabilisateur de tension est ajouté. etc., peut réduire l'influence de la qualité de l'alimentation électrique et des interférences électriques.
Selon les caractéristiques des différents composants, déterminez vos propres procédures de maintenance. S'il est clairement stipulé quels endroits doivent être nettoyés chaque jour (comme le nettoyage des unités d'entrée et de sortie du système CNC, la vérification de la bonne lubrification de la structure mécanique, etc.), quelles pièces doivent être régulièrement vérifiées ou remplacées (comme les balais et les commutateurs du servomoteur CC doivent être vérifiés une fois par mois). Les portes des armoires CNC et des armoires haute tension doivent être ouvertes le moins possible. Car l'air de l'atelier d'usinage contient généralement du brouillard d'huile, de la poussière et même de la poudre métallique. Une fois qu'ils tombent sur le circuit imprimé ou l'appareil électrique du système de commande numérique, il est facile de faire chuter la résistance d'isolement entre les composants, voire d'endommager les composants et le circuit imprimé. En été, certains utilisateurs ouvriront la porte de l'armoire CNC pour dissiper la chaleur afin de surcharger le système CNC pendant une longue période. Il s'agit d'une méthode déconseillée qui finira par accélérer les dommages du système CNC. La bonne méthode consiste à réduire la température ambiante externe du système CNC.
Vérifiez quotidiennement si chaque ventilateur de refroidissement de l'armoire du centre d'usinage à cinq axes fonctionne correctement et vérifiez si le filtre du conduit d'air est obstrué tous les six mois ou tous les trimestres en fonction de l'environnement de travail. S'il y a trop de poussière sur le filtre, il doit être nettoyé à temps, sinon la température dans l'armoire du système CNC sera trop élevée (généralement ne doit pas dépasser 55 °C), provoquant une alarme de surchauffe ou un fonctionnement peu fiable du système CNC.
Notre usine
Shenzhen Tuohai Automation Equipment Co., Ltd. a été fondée en 2014, principalement engagée dans une variété de traitement de pièces de machines de précision, traitement CNC, traitement de tour CNC, etc., la société a défini la fabrication, la spécialisation, les ventes, le service après-vente comme un seul, le traitement des pièces de précision est largement utilisé dans la fabrication de machines, l'exploitation pétrolière, l'aviation militaire, les instruments de précision, la médecine, l'électronique de communication, les nouvelles énergies, etc. Optique et autres industries. Shenzhen Tuohai possède Mazak cinq axes, centre d'usinage CNC, tour CNC, composé de tournage et de fraisage, fraiseuse, rectifieuse japonaise Okamoto et d'autres types d'équipements de production plus de 30 ensembles, tridimensionnel, bidimensionnel, compteur de hauteur, compteur de dureté, plate-forme d'inspection de marbre et d'autres types de qualité.
certificat
FAQ
En tant que l'un des fabricants et fournisseurs d'usinage CNC 5 axes les plus professionnels en Chine, nous nous distinguons par des produits de qualité et un bon service. Soyez assuré d'acheter un usinage CNC 5 axes personnalisé dans notre usine. Contactez-nous pour un devis.
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