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Une fraiseuse CNC 5 axes offre cinq directions dans lesquelles l'outil de coupe travaille avec la pièce. Alors que les machines 3 axes se déplacent le long des directions linéaires X, Y et Z, l'ajout de deux inclinaisons axiales rotatives A et B supplémentaires offre à ces machines une plus grande liberté pour atteindre d'autres zones et angles sans changer la position ou l'orientation de la pièce. Cela permet des coupes de précision plus complexes.
En général, il existe deux types de machines CNC 5 axes, à savoir les machines 5 axes avec une table qui tourne autour d'elle-même et les machines 5 axes avec une tête qui s'incline pour lui donner plus de directions de coupe. Les deux ont leurs propres variantes :
Les pièces qui utilisent des machines 5 axes ont des exigences supplémentaires en fonction de la zone à couper. La turbomachinerie et les engrenages aérospatiaux nécessitent généralement des machines 5 axes plus précises avec des rapports pièce/cycle accrus pour fonctionner efficacement. En revanche, les engrenages de moules et de matrices nécessitent généralement des vitesses plus élevées et plus de pièces, exigeant ainsi des machines avec plus de broches.
Les spécifications des machines CNC 5 axes varient en fonction de la machine, qu'il s'agisse d'une machine aéronautique ou dentaire, par exemple. Cependant, certaines caractéristiques et spécifications standard incluent les suivantes.
Structure et taille de la table de travail :
La dimension de travail est de 500 x 500 x 500 mm. Cela signifie qu'elle peut travailler sur des objets ayant ces limites dimensionnelles. La bissection des plus grandes unités à trois axes permet un usinage plus facile d'une seule pièce. La table de travail peut recevoir des objets beaucoup plus lourds grâce à la rigidité accrue apportée par l'utilisation de tant d'axes. De plus, aucun assemblage n'est nécessaire, ce qui augmente la précision et diminue le nombre de pièces.
Puissance de la broche et du moteur :
Habituellement, ces machines ont une vitesse de broche allant jusqu'à 60 000 tr/min. Les broches à entraînement direct sont standard dans ces machines et donc la puissance du moteur varie en fonction du modèle et de l'utilisation prévue. La broche à entraînement direct d'une fraiseuse 5 axes a son carter moteur intégré au cœur de la broche, ce qui réduit le besoin d'un entraînement par courroie et augmente considérablement la capacité de vitesse. Un exemple de broche standardisée pourrait être la broche refroidie par air 5 axes d'une puissance de 1,5 kW qui fonctionne sur une alimentation monophasée 220 V.
Porte-outils :
Il possède 12 outils, mais peut en contenir jusqu'à 24, selon le modèle de la machine 5 axes. Les outils comprennent un outil de coupe à rainure en T, un outil de coupe à rainure en V à 65 degrés et des outils de coupe par friction, entre autres. Les outils de coupe par friction comprennent des mèches, des tarauds et des plaquettes qui peuvent aider à éliminer ou à traiter les caractéristiques d'air ou chimiques excessives dans un objet à couper.
Contrôleur :
Le contrôleur de la machine CNC 5 axes comprend l'ordinateur, le logiciel et le système de programmation qui aident à contrôler le fonctionnement de la machine. Les machines modernes sont dotées d'un système d'étalonnage automatique qui peut effectuer diverses formes et besoins sans aide humaine, les distinguant des générations précédentes. Le travail de mise en place de la machine est maintenant beaucoup plus accessible, grâce à une programmation facile à utiliser et à un étalonnage automatique.
L'axe X est généralement le mouvement de gauche à droite, l'axe Y est le mouvement d'avant en arrière et l'axe Z est le mouvement de haut en bas. Les deux axes rotatifs supplémentaires contrôlent généralement la rotation de l'objet à usiner de gauche à droite et vice versa.
Maintenance
Quotidienne
En fin de journée, nettoyez la zone de travail, la table, les extrusions et la tête de la machine, en portant attention aux ouvertures de tuyaux et aux autres pièces avec conduits d'air pour empêcher toute saleté de pénétrer dans le fonctionnement de la machine. Videz le bac à copeaux et essuyez le porte-outils et les outils.
Hebdomadaire
Nettoyez les rails et les guides à vis à billes et appliquez de la graisse sur la vis à billes. Lubrifiez le guide avec un lubrifiant approprié. Nettoyez les outils dans le porte-outils et examinez les passages d'air de la machine à la recherche de poussière et d'autres débris qui pourraient s'être accumulés.
Mensuelle
En plus du nettoyage hebdomadaire et quotidien, effectuez une inspection complète de la machine en examinant toutes les pièces mobiles. Vérifiez si le guide et le crémaillère sont correctement alignés après avoir fait de même pour le porte-outil et la broche. Examinez les tuyaux de liquide de refroidissement et la pompe à eau et vérifiez si le coffret électrique présente des signes de dommages.
La machine CNC 5 axes s'avère très polyvalente pour différentes industries. Voici quelques-unes de ses utilisations dans divers secteurs.
Dans les industries aéronautique et automobile, la machine CNC 5 axes est le choix standard pour la fabrication de pièces complexes avec précision. Les autres industries en bénéficient également, comme on le voit ci-dessous.
Les acheteurs professionnels qui recherchent des fraiseuses 5 axes peuvent vouloir tenir compte des caractéristiques uniques suivantes pour choisir la meilleure option :
Vitesse de broche impressionnante
La vitesse de broche indique la vitesse à laquelle l'outil de la machine peut faire tourner sa broche lorsqu'il effectue diverses tâches telles que la coupe, le perçage ou le fraisage. Cette vitesse est mesurée en tours par minute (tr/min). Une fraiseuse CNC 5 axes dotée d'une broche puissante qui offre une vitesse de broche impressionnante peut offrir plusieurs avantages. Elle peut offrir la possibilité de manipuler efficacement et facilement divers matériaux, tels que le métal, le bois, le plastique et les matériaux composites. La vitesse permet à l'outil de percer et de couper ces matériaux avec précision. Une machine 5 axes avec des vitesses de broche élevées peut permettre un temps de traitement rapide afin que les propriétaires d'entreprise puissent respecter les délais de production. Connaître l'importance de la vitesse de broche peut faciliter la prise de décision lors de l'achat d'une machine CNC 5 axes.
Système de contrôle avec des fonctionnalités conviviales
Lors du choix d'une fraiseuse CNC 5 axes, il est important de tenir compte du système de contrôle qu'elle utilise. Le système de contrôle gère et dirige les mouvements de la machine, assurant un usinage précis et exact. Un système de contrôle de machine CNC 5 axes avec des fonctionnalités conviviales peut améliorer le flux de travail et stimuler la productivité. L'une des caractéristiques importantes d'un système de contrôle à prendre en compte est une interface intuitive. L'interface permet aux opérateurs de programmer et de surveiller les opérations de la machine facilement. Certains systèmes de contrôle de machine CNC 5 axes sont dotés de commandes à écran tactile et de menus simplifiés pour une utilisation simple. De plus, certains systèmes de contrôle prennent en charge des capacités de programmation avancées qui permettent l'automatisation de tâches complexes. Cette fonction automatisée réduit l'intervention manuelle et accélère le processus d'usinage.
Capacité d'outil
Le porte-outils et le magasin d'une machine CNC 5 axes déterminent le nombre d'outils qu'elle peut accueillir. Le porte-outils est une partie essentielle de la machine CNC. Il est spécialement conçu pour maintenir et sécuriser les outils de coupe, les mèches et d'autres accessoires d'instruments. Une capacité d'outils avec une grande flexibilité peut avoir divers outils pour différentes applications, ce qui réduit les temps d'arrêt et augmente la production.
Taille de la table de travail
La pièce ou la table de travail d'une fraiseuse CNC 5 axes fait référence à la plate-forme ou à la zone où le matériau à usiner est solidement maintenu et positionné. La taille de la table de travail détermine la taille maximale du matériau que la machine peut accueillir et traiter. Avec une table de travail avec une plus grande surface, il y a suffisamment d'espace pour maintenir et travailler sur de gros matériaux, des formes complexes ou plusieurs pièces à la fois. La capacité cinq axes permet des opérations d'usinage plus complexes et plus avancées.
Q1 : Quelles sont les limites de l'usinage CNC 5 axes ?
A1 : Le coût initial d'une machine CNC 5 axes peut être élevé. Elle peut nécessiter un opérateur expérimenté possédant de bonnes compétences en programmation. De plus, les accessoires qui améliorent ses capacités peuvent être coûteux.
Q2 : Quelles sont les tendances en matière de technologie d'usinage CNC 5 axes ?
A2 : Les nouvelles machines CNC 5 axes ont des interfaces utilisateur plus faciles, des vitesses de traitement plus rapides et sont plus précises. Des bras robotiques sont utilisés pour le chargement et le déchargement automatiques des pièces, tandis que des capteurs de pointe de l'outil garantissent un positionnement précis et réduisent le temps de configuration.
Q3 : Les utilisateurs peuvent-ils ajouter des accessoires à une machine CNC 5 axes ?
A3 : De nombreux accessoires peuvent améliorer les capacités d'une machine CNC 5 axes, tels que des changeurs d'outils automatiques, des dispositifs de maintien de la pièce et des systèmes de refroidissement avancés anti-buée. Cependant, certains accessoires peuvent devoir être compatibles avec des modèles de machine spécifiques, il est donc préférable de consulter le fabricant.
Q4 : À quelle vitesse une machine CNC 5 axes peut-elle couper un matériau ?
A4 : La vitesse de coupe d'une machine CNC 5 axes dépend du matériau et de sa densité. La puissance de la machine, le type d'outil, le débit d'avance, la profondeur de coupe et le mouvement des axes déterminent également si le matériau sera coupé. Généralement, la machine peut atteindre des vitesses de coupe comprises entre 10 m/min et 80 m/min.
Q5 : Quelle est la facilité de programmation d'une machine CNC 5 axes ?
A5 : Les machines plus récentes disposent de logiciels intuitifs qui utilisent des fichiers CAO pour créer des trajectoires d'outils sans codage manuel. Cependant, les modèles plus anciens peuvent nécessiter un codage manuel, l'opérateur devra donc avoir des connaissances et une formation spécifiques.
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