3 axes d'usinage CNC vs 5 axes d'usinage CNC: lequel est meilleur pour votre projet
L’avènement du CNC a facilité la fabrication moderne. Il est précis, polyvalent et est disponible en différents types pour répondre aux besoins de différentes industries. CNC 3 axes et 5 axes sont deux types communs avec des avantages, des inconvénients et des applications uniques. Bien qu’ils aient des objectifs similaires, ils ne sont pas les mêmes.
Vous avez du mal à décider entre 3 axes et 5 axes usinage CNC ? Cet article expliquera comment chacun fonctionne, leurs avantages et leurs inconvénients. Lisez pour découvrir la différence entre 5 axes et 3 axes CNC et quand utiliser les différentes techniques.
3 axes vs 5 axes CNC usinageComprendre le contrôle numérique par ordinateur (CNC)
CNC implique le fonctionnement informatisé des outils et des machines. Tout le processus est automatisé et ne laisse aucune place aux erreurs. Avec CNC, la première étape consiste à convertir la conception 2D ou CAO de la pièce finale en un langage que la machine comprend sous la forme de G-code et M-code pour CNC avec le logiciel CAM.
Ces langages de programmation contrôlent le mouvement des outils de coupe pour produire des pièces précises. Ensuite, les machines exécutent les codes CNC et commencent à usiner. CNC peut contrôler presque tout type d'outil, des moulins et des tours aux coupes laser et à jet d'eau.
Qu'est-ce que CNC à 3 axes
Le 3 axes est l'une des formes les plus simples d'usinage CNC. Il implique le déplacement coordonné des outils de coupe le long de trois axes linéaires; X, Y et Z. X représente un mouvement horizontal côte à côte tandis que l'axe Y se déplace en avant et en arrière. Le dernier axe Z est le mouvement vertical haut et bas.
Les trois axes se déplacent simultanément vers la géométrie 2D et 2.5D de la machine. Vous pouvez utiliser un usinage CNC à 3 axes pour de nombreuses tâches, y compris les fentes de fraisage, les trous de forage et la coupe de bords tranchants. Il fabrique avec précision des pièces mécaniques et des composants fonctionnels à partir de matières premières.
Les avantages et les inconvénients du CNC à 3 axes
CNC à 3 axes vous offre des avantages illimités dans la fabrication. Voici quelques avantages de l'usinage à 3 axes
Précision
Avec un CNC à 3 axes, vous pouvez produire des pièces dimensionnellement précises tout le temps. Il coupe les composants exactement aux spécifications sans erreurs. CNC 3 axes a un niveau de tolérance d'environ 0,001mm qui assure une performance optimale des pièces finales. De plus, ce processus est répétable et fabrique des composants qui ressemblent étroitement les uns aux autres.
Versatilité
Vous pouvez usiner différents matériaux d'ingénierie avec un CNC à 3 axes. Les plus courants sont les métaux tels que l'aluminium, le titane, l'acier inoxydable et le laiton. Vous pouvez également travailler en toute sécurité avec des plastiques, des polymères, du bois et des composites. Cependant, notez que vous devez optimiser les différents paramètres d'usinage CNC pour les différents matériaux pour obtenir les meilleurs résultats.
Facile à utiliser
Vous trouverez l'usinage à 3 axes facile à utiliser et à utiliser. La machine est simple à installer et vous n'avez pas besoin d'être hautement formé. Cependant, l'expérience et l'expertise aideront à maximiser son utilisation. En outre, le CNC à 3 axes a la programmation la plus simple. Même les débutants et les débutants peuvent facilement naviguer.
Économique
Le coût initial du CNC à 3 axes est relativement faible. Si vous dirigez une petite entreprise ou que vous avez un budget serré, cette machine pourrait être parfaite pour vous. Le coût d'entretien des machines à 3 axes est également faible. Ils sont plus petits et viennent avec moins de pièces mobiles. Pour cette raison, il est facile de les entretenir pour éviter l'usure.
Malgré les nombreux avantages de l'utilisation d'usinage à 3 axes, il présente également certaines limitations. Voici quelques inconvénients du CNC à 3 axes que vous devriez connaître;
Fonctionnalité limitée
Le CNC à 3 axes offre une liberté de mouvement réduite car les outils ne peuvent se déplacer que dans trois directions. Cette fonctionnalité rend difficile l'usinage de formes complexes et de pièces avec des designs complexes. Il ne fait pas tourner automatiquement la pièce et nécessite plusieurs configurations pour usiner différents côtés de la pièce.
finition de surface limitée
La finition de surface de la partie finale est également une limitation. En comparaison avec l'usinage multi-axes avancé, la finition de surface 3 axes CNC produit est plus rugueuse. Il laisse des marques d'outils visibles parce que les outils sont plus longs.
Quelles sont les applications d'un usinage CNC à 3 axes?
La machine d'usinage CNC à 3 axes est utilisée dans de nombreuses applications industrielles. Voici quelques-unes communes
Industrie automobile
L'usinage CNC à 3 axes révolutionne l'industrie automobile. Il peut répondre à tous vos besoins de prototype et de production de pièces efficacement. De plus, cette machine est idéale pour la personnalisation et la fabrication ponctuelle de pièces automobiles. Vous pouvez utiliser un usinage CNC à 3 axes pour fabriquer des composants critiques tels que les têtes de cylindres, le châssis, les systèmes de transmission et les panneaux intérieurs.
Industrie médicale
L'industrie médicale a des normes élevées et des exigences strictes, et cette machine les répond excellentement bien. Il convient parfaitement pour produire tout, des instruments chirurgicaux aux prothèses. En outre, il est capable de fabriquer des équipements de diagnostic et des outils dentaires.
Moule et moulage
Ils produisent des moules de haute qualité que vous pouvez utiliser pour fabriquer des moules solides et répétables. Les moules usinés par CNC ont des dimensions précises et une bonne finition de surface. De plus, vous pouvez facilement travailler sur des conceptions de moules personnalisées.
Industrie électronique
De nombreux composants électriques et électroniques sont des produits usinés par CNC. Cette machine peut traiter à la fois des matériaux métalliques et non métalliques utilisés dans l'industrie électronique. Il permet la production rapide de boîtiers, dissipateurs de chaleur et systèmes de refroidissement.
Industrie aérospatiale
L'usinage CNC à 3 axes convient à la création et à l'assemblage de composants aérospatiaux. Il est possible de produire plusieurs pièces aérospatiales avec une tolérance serrée. Vous pouvez créer des structures légères mais robustes qui augmentent l'efficacité énergétique. Certains exemples courants de pièces d'avion usinées à 3 axes CNC comprennent les arbres, les composants du moteur, les trains d'atterrissage et le fuselage.
Industrie des bijoux
La popularité de l'usinage CNC à 3 axes augmente dans la fabrication de bijoux. Ils permettent de façonner et de graver avec précision des logos, des textes et des symboles sur des métaux spéciaux. La précision des machines d'usinage à 3 axes les rend idéales pour des travaux détaillés et délicats. Vous pouvez utiliser ces machines pour réaliser de nouveaux designs en peu de temps.
Qu'est-ce que le CNC à 5 axes
CNC à 5 axes est l'un des types d'usinage multi-axes les plus sophistiqués. Il donne aux outils de coupe une approche multidirectionnelle et usine une pièce de travail de cinq côtés différents. En plus des axes linéaires de base X, Y et Z, les outils se déplacent également le long des axes de rotation. Généralement, une machine CNC à 5 axes utilise soit les axes A / C ou B / C. A signifie rotation le long de l'axe X, B est le mouvement autour de l'axe Y, tandis que C tourne le long de l'axe Z. Avec un CNC à 5 axes, vous pouvez travailler sur une pièce dans toutes les directions en une seule configuration.
Notez que le CNC à 5 axes n'est pas le même que le CNC à 3 + 2 axes. La principale différence est dans leur configuration et l'orientation de l'outil. Alors que le mouvement dans le CNC à 5 axes est simultané, les axes de rotation et linéaire sur le CNC à 3 + 2 axes se déplacent séquentiellement. L'usinage CNC à 5 axes est idéal pour des applications complexes. Il est précis, répétable et accélère les opérations d'usinage.
Les avantages et les inconvénients du CNC à 5 axes
L'utilisation du CNC à 5 axes a révolutionné la fabrication moderne. Il est idéal pour de nombreuses applications dans différents secteurs. Voici quelques avantages majeurs que vous obtiendrez en utilisant le CNC à 5 axes pour votre projet.
Formes complexes de machines
CNC à 5 axes peut produire diverses formes qui auraient été différentes avec un usinage à 3 ou 4 axes. Il est possible de manipuler les outils pour se déplacer dans différentes directions afin que vous puissiez usiner des conceptions et des caractéristiques complexes. L'usinage CNC à 5 axes fonctionne facilement sur des pièces de formes irrégulières et des pièces en forme de boîte et de disque.
Haute précision et précision
La précision du CNC à 5 axes est inégalée. Vous pouvez travailler sur une pièce en une seule opération. Des configurations multiples et un repositionnement sous différents angles sont des sources potentielles d'erreurs et d'erreurs. En outre, il est possible d'utiliser des outils plus courts en CNC à 5 axes. Les outils plus courts sont plus rigides et moins susceptibles de se dévier.
Finition de surface de qualité
CNC à 5 axes crée une finition de surface plus lisse et plus brillante. La raison derrière cela est les deux axes de rotation supplémentaires. Ils rapprochent la pièce de l'outil de coupe et réduisent l'incidence de défauts de surface et d'erreurs. Une finition de surface de haute qualité améliore les performances et la longévité de la pièce finale.
Productivité élevée
Le CNC à 5 axes augmente l'efficacité dans la fabrication. Il est rapide et réduit le temps d'usinage. Les machines CNC à 5 axes peuvent fonctionner sans surveillance pour vous donner plus de temps pour vous concentrer sur d'autres domaines importants. En outre, il produit moins de déchets matériels et de débris.
Le CNC à 5 axes présente également peu de limitations. Certains des inconvénients du CNC à 5 axes incluent:
Coût élevé
Le coût d'achat et de fonctionnement d'un CNC à 5 axes est considérablement élevé. Cela nécessite un logiciel plus complexe pour fonctionner, ce qui ajoute encore aux coûts. En outre, ses exigences d'entretien sont plus élevées que celles du CNC à 3 axes. Les machines qu'il exploite sont plus grandes et prennent du temps à étalonner pendant l'entretien de routine.
Exigences techniques élevées pour les opérateurs
Il faut être hautement qualifié pour tirer le meilleur parti du CNC à 5 axes. Les deux axes supplémentaires le rendent plus complexe et difficile à programmer. Il nécessite des compétences mathématiques et techniques avancées pour fonctionner sans heurts. Cela augmente les coûts de main-d'œuvre et les dépenses globales d'usinage.
Quelles sont les applications de l'usinage CNC à 5 axes?
Industrie aérospatiale
L'usinage à 5 axes peut produire avec précision des profils complexes de lames, des composants structurels d'aéronefs tels que les peaux du fuselage et les cadres structurels, et des pièces critiques telles que les disques de turbine, les boîtiers et les chambres de combustion, assurant des performances et une efficacité optimales.
Industrie automobile
L'industrie automobile s'appuie sur l'usinage CNC à 5 axes pour créer des moules d'injection complexes, des moules de coulée sous pression, des composants automobiles: tels que les blocs moteurs et les boîtiers de transmission
Industrie médicale
L'usinage CNC à 5 axes fabrique des composants tels que des os artificiels, des pièces de scanner CT, des moules pour l'équipement médical.
3 axes CNC vs 5 axes CNC: Quelles sont les différences?
Bien que le CNC à 3 axes et le CNC à 5 axes utilisent la même technologie, ils sont différents à bien des égards. Le tableau ci-dessous explique les différences entre les deux techniques. Vous pouvez l’utiliser comme guide pour décider du meilleur pour votre projet.
| Paramètres | CNC à 3 axes | CNC à 5 axes |
| Capacité de mouvement | CNC à 3 axes a un degré limité de mouvement d'outil de coupe. Il ne peut se déplacer que le long d'axes linéaires; X, Y et Z. | CNC à 5 axes déplace l'outil le long des axes linéaires (X, Y et Z) et des axes de rotation (A et B). |
| Complexité des pièces | Le CNC à 3 axes est idéal pour des formes simples et des designs simples. | Vous pouvez utiliser ce type pour usiner des pièces complexes parce que les outils peuvent atteindre des zones difficiles d'accès. |
| Finition de surface | Il produit une finition de surface rugueuse qui nécessite souvent une finition secondaire. | CNC à 5 axes donne une finition lisse parce que les outils de coupe sont plus proches de la pièce. |
| Configuration et temps de cycle | Il est livré avec plus de temps pour la mise en place et le temps de cycle plus lent. | Il est plus rapide avec moins de temps de mise en place. |
| Précision | CNC à 3 axes est précis et précis | CNC à 5 axes a la plus haute précision et produit des pièces répétables. |
| Coût | Le CNC à 3 axes est relativement abordable. | Les coûts initiaux, les exigences d'entretien et les coûts de main-d'œuvre sont considérablement plus élevés. |
| Programmation | Il nécessite des programmes simples pour contrôler le mouvement des outils de coupe. | La CNC à 5 axes a besoin d'un programme et d'un logiciel plus complexes pour maximiser ses avantages. |
| casse outil | Le CNC à 3 axes comporte un risque plus élevé de cassure de l'outil. L'outil s'approche de la pièce de travail perpendiculairement et peut facilement se détourner. | La cassure de l'outil est moins fréquente avec le CNC à 5 axes. Des outils plus courts améliorent la rigidité et réduisent les vibrations. |
| Accumulation d'erreurs | Il y a une tendance à l'accumulation d'erreurs dans le CNC à 3 axes en raison des configurations multiples. | 5 axes nécessite un single up avec un risque réduit d'accumulation d'erreurs. |
| Applications | Le CNC à 3 axes est idéal pour des projets moins complexes et la fabrication de composants simples tels que des raccords, des plaques et des supports. | Vous pouvez utiliser le CNC à 5 axes pour des pièces avec des formes complexes et des bords contournés dans les industries automobile, aérospatiale et médicale. |
3 axes CNC vs 5 axes CNC: lequel est meilleur?
Aucun n'est considéré comme meilleur entre CNC à 3 axes et CNC à 5 axes. Celui que vous choisissez dépend de votre budget et de vos objectifs de production.
Quand utiliser le CNC à 3 axes
Optez pour le CNC à 3 axes lors de l'usinage de pièces simples sans caractéristiques complexes. Il est idéal pour la production en faible volume en raison du temps de mise en place et d'usinage plus long. En outre, l'usinage à 3 axes devrait être la technique à utiliser lorsque vous êtes sur un budget serré.
Quand utiliser CNC à 5 axes
Le CNC à 5 axes convient aux applications ayant des exigences de tolérance strictes. Vous devez l'utiliser lors de l'usinage de pièces de forme complexe en grand volume. De plus, cette technique convient parfaitement aux composants présentant des caractéristiques complexes sur tous les côtés.
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Conclusion
En comparant CNC 3 axes vs 5 axes, personne n'est considéré comme meilleur. Il n’y a pas de façon standard de choisir le meilleur pour votre projet car il y a certains facteurs à considérer. Vous devez prendre en compte vos besoins de production, vos objectifs de production, le volume de production, le niveau d’expertise et d’expertise disponibles et votre budget. Cet article a expliqué ce que sont les CNC 3 axes et 5 axes, leurs différences et quand utiliser les différentes techniques.
FAQs (questions fréquentes)
Que peut faire un CNC à 5 axes ?
Un CNC à 5 axes est capable de créer des formes complexes impliquant différents angles et courbes. En manoeuvrant l'outil de coupe le long de cinq axes différents, il obtient une lisseur de surface améliorée et une plus grande précision dans les composants produits. De plus, ce type de machine CNC excelle dans la fraisage continue, permettant à l’outil de coupe de suivre sans faille les courbes du matériau, ce qui entraîne moins d’imperfections et d’étapes dans le produit fini.
Le CNC à 3 axes est-il un bon investissement de départ que le CNC à 5 axes?
Absolument ! Le coût d'achat et d'entretien du CNC à 3 axes est donc moins cher que celui du CNC à 5 axes, ce qui en fait un bon investissement de départ.
Quelles sont les principales industries qui utilisent des machines CNC à 3 axes et à 5 axes?
L'utilisation des deux machines couvre de nombreuses industries, mais les principales sont les soins de santé, l'aérospatial, la fabrication et l'automobile.
Est-il possible de mettre à niveau une machine CNC à 3 axes à une machine à 5 axes?
Bien que la mise à niveau d'une machine CNC à 3 axes à une machine CNC à 5 axes soit possible, l'inconvénient est la complexité et l'énorme quantité d'argent nécessaire.
Bien que deux axes rotatifs supplémentaires aient été ajoutés, ces axes sont principalement utilisés pour fixer la pièce à travail à un angle spécifique. La machine effectue ensuite une coupe en 3 axes. Par conséquent, il ne peut pas régler l'angle de l'outil et de la pièce en temps réel pendant le processus d'usinage comme un usinage à 5 axes. En conséquence, il a une faible flexibilité dans l'usinage de surfaces courbes complexes et de caractéristiques multi-angulaires.
Par conséquent, il est conseillé d'acheter une machine CNC à 5 axes s'il s'agit d'une exigence de production.
