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Dans la fabrication moderne, la technologie d’usinage CNC est devenue l’une des méthodes de traitement indispensables en raison de sa haute précision et de son efficacité élevée. Dans le domaine de l’usinage CNC, la technologie d’usinage CNC 5 axes est devenue la méthode préférée pour l’usinage de pièces complexes en raison de ses avantages uniques. Ainsiqu’est-ce que l’usinage CNC 5 axes ?Cet article vise à analyser en profondeur leconnotation de l’usinage CNC 5 axes, révéler le principe de fonctionnement qui la sous-tend et explorer sa position importante dans la fabrication moderne et ses tendances de développement futures.

Qu’est-ce que l’usinage CNC 5 axes ?

L’usinage CNC 5 axes est un cours de fabrication sophistiquéIl dispose d’un certain nombre de dispositifs de hachage mobiles le long de 5 axes. Cela permet de créer des pièces complexes et compliquées avec une précision extrême et une qualité de premier ordre.

Si vous avez besoin d’effectuer des usinages complexes,L’usinage CNC 5 axes peut fournir des solutions de haute précision et rapides. Par rapport à l’usinage CNC 4 axes, il dispose d’un axe incliné supplémentaire, permettant à l’outil de se déplacer sur plusieurs angles et plans. Voici les étapes du processus d’usinage CNC 5 axes :

• Conception CAO :Construire et concevoir des modèles 3D selon les exigences du produit. Les concepteurs doivent d’abord effectuer la conception de l’esquisse, puis importer l’esquisse dans un logiciel de CAO pour l’affinement du modèle et la construction. La précision et la qualité de la conception CAO déterminent la complexité et l’efficacité des processus de production ultérieurs.
• Programmation FAO :Transformer le modèle de pièce conçu en un programme d’usinage que la machine peut comprendre. Le logiciel de FAO génère des trajectoires d’outils, des paramètres de coupe et des codes d’usinage pour le contrôle des machines-outils CNC 5 axes.
• Paramètres de la machine-outil :Régler et régler la machine-outil, y compris le serrage des pièces, l’installation des outils d’usinage, le réglage des coordonnées de la pièce, la sélection des paramètres d’usinage, etc.
• Suivi et réglage en temps réel :Pendant le processus d’usinage, utilisez le système de surveillance en temps réel ou les capteurs de la machine-outil pour détecter des informations telles que la position, la température et la force de coupe de l’outil de coupe et de la pièce. Sur la base de ces informations, les ajustements et corrections nécessaires peuvent être effectués pour garantir la précision et la qualité du processus d’usinage.
• Refroidissement de la coupe et lubrification :En fonction des matériaux d’usinage et des conditions de coupe, utilisez du liquide de refroidissement ou des lubrifiants pour refroidir et lubrifier la zone de coupe afin d’éviter la surchauffe de l’outil et les problèmes de qualité de surface de la pièce.
• Inspection d’usinage :L’inspection de l’usinage nécessite des tests physiques et chimiques, notamment la dureté, la taille, la planéité, la circularité et l’apparence du matériau. L’inspection de l’usinage nécessite des tests et le maintien de l’exactitude et de la précision des outils d’inspection pour garantir la fiabilité et l’exactitude de l’inspection.

Quels sont les types de machines CNC 5 axes ?

Lors de la sélection d’une machine CNC 5 axes, il est nécessaire de prendre en compte de manière exhaustive plusieurs facteurs tels que les exigences d’usinage spécifiques, les propriétés des matériaux et la précision d’usinage pour sélectionner le type de machine-outil le plus approprié. Dans le même temps, il est également nécessaire de faire attention à la marque, à la qualité, au service après-vente et à d’autres aspects de la machine-outil pour assurer la stabilité et la fiabilité de la machine-outil. Il en existe de nombreux types, en voici quelques-unstypes de machines CNC 5 axes:

1. Machines de table/de table

Les machines à tête / tête se réfèrent généralement aux machines à double tête oscillante. Dans ce type de machine-outil, deux coordonnées de rotation contrôlent directement la direction de l’axe de l’outil, c’est-à-dire que la tête de l’outil a deux degrés de liberté de rotation. Les caractéristiques de ce type de machine-outil sont que la puissance d’entraînement des coordonnées d’oscillation est faible, la pièce est facile à charger et à décharger et la relation de conversion des coordonnées est simple. Comme la tête de l’outil peut pivoter de manière flexible, elle convient parfaitement à l’usinage de surfaces courbes complexes et de pièces aux angles changeants.

2. Machines de table/tête

La machine à table/tête fait généralement référence à une machine-outil à tête pivotante et à une table tournante ou à une machine-outil à double plaque tournante. Dans ce type de machine-outil, une coordonnée de rotation agit sur l’outil (tête pivotante) et une autre coordonnée de rotation agit sur la table de travail (plaque tournante). Les performances de cette machine-outil se situent entre celles d’une machine-outil à double tête oscillante et d’une machine-outil à double plateau tournant, combinant les avantages des deux. La tête oscillante peut réaliser une rotation flexible de l’outil, tandis que le plateau tournant peut réaliser un traitement multi-angle de la pièce. Cette machine est idéale pour l’usinage de pièces complexes qui nécessitent de tenir compte à la fois des angles de l’outil et de la table.

3. Machines de table/table

La classification des machines de table/table n’est peut-être pas très standard, mais sur la base de la description, on peut en déduire qu’il s’agit d’une machine-outil à cinq axes à table fixe ou d’une machine-outil à cinq axes à table mobile. Dans les deux machines, la table a plusieurs degrés de liberté de rotation, mais est fixée de différentes manières.

Quelles sont les applications de l’usinage CNC 5 axes ?

L’usinage CNC 5 axes joue un rôle important dans la fabrication moderne, avec de nombreuses applications et des effets significatifs. Voici une analyse détaillée de l’application de l’usinage CNC 5 axes dans différents domaines :

Leavantage de l’usinage CNC 5 axesest qu’il peut améliorer considérablement l’efficacité et la qualité de l’usinage, mais également réduire le coût de production, de sorte que l’usinage CNC 5 axes a un large éventail d’applications dans l’industrie, couvrant de nombreux domaines. Voici quelques-uns des principauxapplications de l’usinage CNC 5 axes:

Domaine aérospatial

Dans le domaine de l’aérospatiale,L’usinage CNC 5 axes est largement utilisé dans la production d’avions,missiles et satellites. L’usinage CNC 5 axes peut être réalisé sur une variété de matériaux, y compris l’alliage de titane à haute résistance, l’alliage à base de nickel et l’acier inoxydable. L’usinage CNC 5 axes peut produire des structures spatiales plus légères et plus robustes, améliorant ainsi les performances et l’efficacité des équipements aéroportés.

Industrie de la construction navale

L’usinage CNC 5 axes dans l’industrie de la construction navale peut être utilisé pour fabriquer des pièces structurelles de navires, des hélices, des moules de navires, etc. L’usinage CNC 5 axes permet de réaliser l’usinage de haute précision de pièces marines et la fabrication de surfaces complexes.

Fabrication automobile

L’usinage CNC 5 axes est utilisé dans l’automobileIndustrie manufacturière pour fabriquer des pièces de moteur, des pièces de châssis, des structures de carrosserie, etc. Il peut réaliser l’usinage de surfaces complexes, améliorer la précision et la qualité des pièces et réduire le nombre de pièces de rechange dans le processus d’assemblage.

Domaine médical

Usinage CNC 5 axes dans l’industrie médicalepeut fabriquer une variété d’instruments médicaux de haute précision, tels que des articulations artificielles, des implants, des orthèses dentaires, etc. L’usinage CNC 5 axes peut améliorer les résultats médicaux grâce à une découpe et un usinage précis pour produire des dispositifs médicaux plus adaptés aux besoins des patients.

Art et sculpture

L’usinage CNC 5 axes dans l’industrie de la production d’art et de la gravure peut réaliser une gravure tridimensionnelle complexe et un usinage de détails de surface, pour répondre aux besoins créatifs des artistes et des designers.

Quels sont les matériaux couramment utilisés pour l’usinage 5 axes ?

Dans le processus d’usinage 5 axes, la difficulté d’usinage et l’effet des différents matériaux sont différents. L’usinage 5 axes peut être appliqué à une large gamme de matériaux, y compris, mais sans s’y limiter, les matériaux couramment utilisés suivants :

Inox

L’acier inoxydable a une bonne résistance à la corrosion et une dureté élevée, il est donc souvent utilisé dans la fabrication de pièces à forte demande. Cependant, en raison de sa dureté élevée, la difficulté d’usinage est relativement élevée. Dans le processus d’usinage 5 axes, il est nécessaire d’adopter une technologie appropriée pour assurer l’effet d’usinage.

Cuivre et laiton

Le cuivre et le laiton sont largement utilisés dans les pièces électroniques, les automobiles et les navires en raison de leur conductivité électrique et thermique. L’usinage 5 axes peut produire une structure plus complexe et plus précise, assurer la qualité du produit et améliorer l’efficacité de la production

Tuyau

Le tuyau présente les caractéristiques de flexibilité, de bonne élasticité, de forte résistance à l’usure, etc. Le tuyau est généralement utilisé pour le transport de matériaux liquides, gazeux et semi-solides, tels que le forage pétrolier, la production chimique, l’équipement médical, la production alimentaire et d’autres domaines sont largement utilisés

Téflon

Le PTFE présente les avantages de la résistance à la corrosion, de la résistance aux hautes températures, de l’adhérence difficile, etc., généralement utilisé pour fabriquer des vannes, des corps de pompe et d’autres composants d’équipement, des pipelines de produits chimiques, etc

Fibre d’aramide

Avec une résistance et une résistance à l’usure élevées, il est souvent utilisé dans la fabrication de matériaux pare-balles, de matériaux composites et d’équipements de protection.

Polyimide

Résistance aux températures élevées et propriétés d’isolation électrique, largement utilisées dans les industries aérospatiale et électronique.

Superalliage

Le superalliage a de bonnes propriétés mécaniques et peut maintenir une bonne résistance et stabilité dans un environnement à haute température. Par conséquent, il est largement utilisé dans l’aviation, le pétrole, l’industrie chimique, l’énergie électrique et d’autres domaines. Les superalliages peuvent être utilisés pour fabriquer des composants à haute température et des pièces résistantes à l’usure et à la corrosion.

Quelles pièces peuvent être produites par usinage CNC 5 axes ?

L’usinage CNC 5 axes peut compléter la finition de surface, la gravure tridimensionnelle, les rainures et d’autres tâches d’usinage sur une machine pour produire des pièces et des produits plus complexes. Il existe de nombreux types de pièces qui peuvent être fabriquées par usinage CNC 5 axes. Voici quelques pièces d’usinage CNC 5 axes courantes qui peuvent être fabriquées :

Pale de turbine

En tant qu’élément important de l’aviation et des moteurs, l’aube de turbine est si difficile à traiter en raison de sa structure complexe et de sa taille précise. La méthode d’usinage traditionnelle prend non seulement du temps, mais aussi difficile à répondre aux exigences de haute précision.L’usinage CNC 5 axes peut fabriquer des aubes de turbine avec une vitesse et une précision élevées, ce qui peut considérablement améliorer l’efficacité de la production.

Engrenage hélicoïdal

La technologie d’usinage CNC 5 axes peut être utilisée pour fabriquer des engrenages hélicoïdaux à n’importe quel angle. Il peut faire beaucoup de choses, telles que des transmissions de voiture, des volants d’inertie de démarrage dans les moteurs de voiture, etc

Pièces complexes

La technologie d’usinage CNC 5 axes peut produire des pièces de forme tridimensionnelle très complexes, telles que des pompes, des machines automobiles, des pièces pneumatiques, des rotors de moteur, etc. Ces pièces nécessitent une fabrication de haute précision, et à l’aide de l’usinage CNC 5 axes, des tailles et des formes précises peuvent être réalisées

Pièces composites

Étant donné que l’usinage CNC 5 axes peut facilement traiter des pièces de n’importe quelle forme, une variété de pièces composites peut être fabriquée, telles que des pièces d’avion composites, des carrosseries automobiles, etc. Ces pièces doivent généralement avoir une résistance élevée, une rigidité élevée, un poids léger et d’autres caractéristiques, l’usinage CNC 5 axes peut répondre à ces besoins.

Partie hélicoïdale

De nombreux outils d’usinage CNC 5 axes ont la technologie nécessaire pour fabriquer des pièces hélicoïdales, de sorte que la précision de fabrication est souvent supérieure à l’usinage traditionnel à deux ou trois axes. Les machines-outils à 5 axes peuvent tourner l’outil à de nombreux angles différents afin de rendre les pièces en spirale plus complètes. Par conséquent, la qualité et la fiabilité de ces pièces peuvent être garanties.

Composant de moteur d’avion

La technologie d’usinage CNC 5 axes peut fabriquer une variété de pièces de forme complexe, telles que la culasse, le vilebrequin, etc. Et la précision et la qualité de ces pièces sont supérieures à la précision de fabrication traditionnelle.

La principale différence entre l’usinage 4 axes et l’usinage CNC 5 axes

Tout d’abord, nous devons comprendre ce que sont l’usinage 4 axes et l’usinage CNC 5 axes. L’usinage à quatre axes signifie que la machine-outil peut tourner autour de quatre axes en plus du mouvement linéaire. L’usinage CNC 5 axes signifie que la machine d’usinage peut être tournée sur 5 axes, ce qui permet un usinage et une découpe plus complexes. Maintenant que l’usinage 4 axes et l’usinage CNC 5 axes sont clairs, jetons un coup d’œil aux principales différences entre eux

Le principaldifférence entre l’usinage 4 axes et l’usinage CNC 5 axesréside dans le nombre d’axes de mouvement de la machine-outil et la capacité d’usinage :

Nombre d’axes :

Axe principal de l’usinage CNC 4 axes :

Axe X : représente le mouvement horizontal de la machine-outil, contrôlant la position de la pièce dans le sens horizontal.
Axe Y : représente le mouvement vertical de la machine-outil, contrôlant la position de la pièce dans la direction verticale.
Axe Z : représente le mouvement longitudinal de la machine-outil, contrôlant la position de la pièce dans le sens longitudinal.
Axe de rotation : Généralement l’axe de rotation d’une table ou d’une broche qui contrôle la rotation d’une pièce ou d’un outil dans un plan.

Axe principal de l’usinage CNC 5 axes :

Axe X : représente le mouvement horizontal de la machine-outil, contrôlant la position de la pièce dans le sens horizontal.
Axe Y : représente le mouvement vertical de la machine-outil, contrôlant la position de la pièce dans la direction verticale.
Axe Z : représente le mouvement longitudinal de la machine-outil, contrôlant la position de la pièce dans le sens longitudinal.
Axe A : Axe d’inclinaison, de sorte que l’outil puisse être incliné dans le plan horizontal.
Axe C : Axe de rotation qui permet à l’outil de tourner dans un plan vertical.

Capacité d’usinage

Dans les mêmes conditions d’usinage, la précision d’usinage de l’usinage CNC 5 axes est supérieure à celle de l’usinage CNC 4 axes, car l’usinage CNC 5 axes peut éliminer les erreurs d’usinage en ajustant l’angle des pièces dans le processus d’usinage, afin d’obtenir une opération d’usinage plus précise. Voici pourquoi :

Usinage CNC 4 axes

Une machine-outil d’usinage 4 axes est une machine-outil CNC de base avec quatre axes de travail, qui sont X (l’axe horizontal se déplace vers l’avant et vers l’arrière), Y (l’axe horizontal se déplace de gauche à droite), Z (l’axe vertical se déplace de haut en bas) et A (l’axe de rotation).

La capacité d’usinage de la machine-outil à 4 axes présente certaines limites. Il ne peut être usiné que dans le plan horizontal, donc pour une forme complexe de la pièce, terminer l’usinage est nécessaire pour la conversion de plusieurs outils, plus compliquée, faible efficacité.

Cependant, l’avantage de la machine-outil d’usinage 4 axes est que son économie est meilleure, son fonctionnement simple, son réglage pratique. Dans le même temps, parce que son plan d’usinage est fixe, il sera donc plus stable en usinage.

Usinage CNC 5 axes

Contrairement aux machines-outils à 4 axes, les machines CNC à 5 axes ont cinq axes, à savoir X, Y, Z et B, C. Par rapport à la machine d’usinage à 4 axes, elle dispose d’une gamme plus large de capacités d’usinage.

La machine d’usinage CNC 5 axes peut faire pivoter le plan d’usinage sans limite et peut être un usinage incliné, ce qui améliore la précision et l’efficacité de l’usinage. Face à une pièce complexe, la machine d’usinage CNC 5 axes peut réaliser une conversion d’outil, compléter l’ensemble du processus d’usinage, améliorant ainsi considérablement l’efficacité et la précision de l’usinage.

Évidemment, en termes de capacité d’usinage, les machines-outils CNC 5 axes sont plus avancées et efficaces que les machines CNC 4 axes. Cependant, son prix a également augmenté en conséquence et l’opération est complexe, nécessitant des compétences professionnelles pour fonctionner et s’adapter.

En plus de la capacité d’usinage 4 axes, les machines-outils CNC 5 axes peuvent également s’incliner et pivoter sur deux axes rotatifs, afin de réaliser un usinage de surface plus complexe, un usinage multi-angles et un usinage en spirale.

Délai de livraison

L’usinage 4 axes permet d’usiner des pièces sur plusieurs plans en même temps. Dans le même temps, l’usinage 4 axes est très efficace dans la production d’un seul produit, car la plupart du travail peut être effectué en un seul usinage. Cependant, l’usinage 4 axes est moins efficace lorsqu’il s’agit de produire des pièces complexes.

En revanche, l’usinage CNC 5 axes peut être usiné dans tous les espaces. Par rapport à l’usinage 4 axes, il offre une plus grande flexibilité et une efficacité de production plus élevée. Bien que le coût initial de l’usinage CNC 5 axes soit relativement élevé, il offre une efficacité de production et une précision plus élevées dans la production de pièces complexes.

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Foire aux questions

1. Qu’est-ce qu’une machine CNC 5 axes ?

Une machine CNC 5 axes fait référence à une machine-outil avec au moins 5 axes de coordonnées, 3 axes de coordonnées linéaires (axes X, Y, Z) et 2 axes de coordonnées de rotation (généralement les axes B et C, respectivement autour de l’axe Y). et rotation de l’axe Z). Ce type de machine-outil peut effectuer un usinage multi-facettes et multidirectionnel en un seul serrage, améliorant ainsi la précision et l’efficacité de l’usinage des pièces.

2.Quelle est la différence entre l’usinage CNC 3 axes et 5 axes ?

Par rapport à la technologie d’usinage traditionnelle basée sur l’usinage 3 axes, il peut fonctionner dans les trois directions des axes X, Y et Z. L’usinage 3 axes convient à de nombreux processus d’usinage simples, tels que le perçage, le chanfreinage et le rainurage. Cependant, pour la forme complexe de la pièce, l’usinage 3 axes ne peut pas répondre à la demande. L’usinage 5 axes permet de couper dans plus d’angles et de directions et peut gérer des géométries et des surfaces plus complexes. Il peut réduire le nombre de pièces à resserrer, améliorer l’efficacité et la précision de l’usinage.

3.Qu’est-ce que le système de coordonnées CNC 5 axes ?

LeSystème de coordonnées CNC 5 axesfait référence à un système de coordonnées de machine-outil CNC composé de cinq axes de coordonnées, dont trois axes de coordonnées linéaires (axes X, Y, Z) et deux axes de coordonnées de rotation (généralement les axes B et C, respectivement autour de la rotation des axes Y et Z). Ce système de coordonnées permet aux machines-outils d’effectuer des tâches d’usinage plus complexes et plus précises.

4.Qu’est-ce que la rotation sur 5 axes ?

La rotation sur 5 axes fait référence à une méthode d’usinagedans lequel l’équipement d’usinage tourne simultanément dans les directions B et C de la pièce sur la base d’un mouvement sur trois axes linéaires (axes X, Y, Z). Cette méthode d’usinage permet de diversifier et de manière flexible l’usinage des pièces, en particulier l’usinage de pièces de forme complexe. En sélectionnant rationnellement différents types d’axes de rotation, il est possible de répondre à différents types de besoins d’usinage et d’améliorer l’efficacité et la précision de l’usinage.

Résumé

La technologie d’usinage CNC 5 axes joue un rôle de plus en plus important dans la fabrication moderne avec ses avantages de haute précision, de rendement élevé et de grande flexibilité. Avec l’avancement continu de la technologie et l’expansion continue des domaines d’application, la technologie d’usinage CNC à cinq axes jouera un rôle plus important dans le développement de l’industrie manufacturière à l’avenir.

Démenti

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