Quels sont les cinq axes d’un centre d’usinage de fraiseuse CNC et pourquoi sont-ils importants ?

Avez-vous déjà réfléchi à ce que sont les cinq axes dans l'usinage CNC à cinq axes ? Ce guide décrit les bases, explique les types de mouvement et révèle comment cette technologie peut changer fondamentalement votre efficacité et vos capacités de fabrication. Si vous êtes dans l'industrie manufacturière, vous devez avoir entendu parler des machines-outils CNC à 5 axes. Ils représentent le summum de la précision et de la flexibilité dans l’usinage moderne. Mais que sont exactement ces « cinq axes » et comment fonctionnent-ils ensemble pour créer des pièces complexes dans une seule configuration ?

Chez LEYO, nous nous concentrons sur la production de centres d'usinage CNC de haute qualité, y compris l'usinage CNC à cinq axes, et nous pensons pouvoir fournir des connaissances à nos clients. Aujourd'hui, nous allons détailler les principes de base de l'usinage cinq axes.

Les trois axes linéaires de base (X, Y, Z)

Tout d'abord, commençons par les trois axes linéaires dont dispose chaque fraiseuse et centre d'usinage CNC :

Axe X : Déplacez-vous vers la gauche et la droite (généralement l'établi)

Axe Y : avancer et reculer (généralement un établi)

Axe Z : déplacement de haut en bas (généralement la tête de broche)

Ces trois axes permettent à l'outil de coupe de se déplacer dans une zone de travail en forme de boîte rectangulaire.

Quatrième et cinquième axes de rotation (A, B, C)

Lorsque nous ajoutons deux axes de rotation à trois axes linéaires, une magie des « 5 axes » se produit. Ces axes permettent à la pièce ou à l'outil de coupe de s'incliner et de tourner, permettant à l'outil de s'approcher de la pièce dans presque toutes les directions.

La dénomination de ces axes de rotation peut prêter à confusion car elle dépend de l'élément mobile - la table de travail ou la broche. Trois axes de rotation sont définis comme des rotations autour d'un axe linéaire :

Axe A : rotation autour de l'axe X (inclinaison vers l'avant et vers l'arrière)

Axe B : rotation autour de l'axe Y (inclinaison à gauche et à droite)

Axe C : rotation autour de l'axe Z (dans un cercle horizontal)

Une véritable machine-outil à cinq axes combine deux de ces axes rotatifs (par exemple A+C, B+C ou A+B) avec trois axes linéaires (X, Y, Z).

Il existe deux configurations principales pour mettre en œuvre ces mouvements :

1. Etabli/plateau tournant inclinable

Il s'agit d'une conception courante dans laquelle l'arbre rotatif est intégré à la table de travail de la machine-outil.

La pièce s'incline sur l'axe A (autour de X) et tourne sur l'axe C (autour de Z).

Idéal pour le fraisage de pièces de petite et moyenne taille.

2. Tête de machine/tête de broche inclinée

Dans cette conception, l’arbre rotatif est intégré à la tête de broche.

La broche elle-même s'incline sur l'axe B (autour de l'axe Y) et peut tourner sur l'axe C (autour de l'axe Z).

Idéal pour le traitement de pièces très grandes ou lourdes, car l'établi reste stationnaire.

Certaines machines haut de gamme utilisent une configuration hybride, telle qu'une table inclinable (axe A) et un axe rotatif (axe C), pour obtenir une flexibilité optimale.

5 axes et 3+2 axes : une différence importante

Usinage synchrone sur 5 axes : Pendant le processus de coupe, les cinq axes se déplacent simultanément. Ceci est crucial pour créer des surfaces lisses, complexes et bien définies telles que des roues, des aubes de turbine et des formes organiques.

Usinage 3+2 axes (positionnement 5 axes) : Les deux axes de rotation se déplacent uniquement pour positionner la pièce selon un angle fixe. Ensuite, les trois axes linéaires (X, Y, Z) effectuent la découpe. C'est comme avoir un chercheur de haute technologie. Ceci est très approprié pour usiner des caractéristiques sur plusieurs côtés de la pièce sans avoir besoin de repositionnement manuel.

Ces deux méthodes sont très précieuses et caractérisent nos centres d’usinage avancés.