Usinage CNC 3 axes : procédé et applications

Les machines CNC sont très polyvalentes et offrent diverses fonctions. L'usinage CNC 3 axes est également un type de procédé d'usinage CNC qui facilite la fabrication de pièces pour différents projets.

Si vous souhaitez en savoir plus sur l'usinage 3 axes, consultez le guide ci-dessous.

Qu'est-ce que l'usinage CNC 3 axes ?

Une machine 3 axes est une machine CNC qui fait intervenir plusieurs axes lors de la coupe. Cette machine travaille selon trois axes différents : les axes x, y et z.

Elle offre un procédé d'usinage d'une grande précision pour l'enlèvement de matière et permet de créer des pièces précises et détaillées.

Le procédé d'usinage CNC 3 axes

L'usinage CNC 3 axes se déroule étape par étape selon un flux de travail approprié, détaillé ci-dessous :

Création d'un design

Le procédé d'usinage CNC 3 axes commence par la création d'un design numérique de la pièce dans le logiciel CAD. Ce modèle représente le design final et fournit les détails des caractéristiques et des dimensions qui devront être transférés du fichier CAD au fichier CAM.

Une fois le modèle CAD créé, il est converti en fichier CAM. Ce fichier CAM traduit le modèle en G-code, qui fournit à la machine CNC les instructions de déplacement de l'outil de coupe.

Préparation de la machine CNC

La machine CNC est préparée, la pièce à usiner est montée sur la machine et les outils nécessaires sont également installés. Il est très important de disposer d'un montage précis pour éviter toute erreur pendant l'usinage.

Fonctionnement de la machine

Une fois le G-code configuré et la machine chargée, le procédé d'usinage a lieu. Des opérations telles que le perçage, la coupe et la mise en forme de la pièce sont réalisées et, selon la complexité de la pièce, les outils sont changés.

Contrôle qualité

Une fois le procédé d'usinage terminé, la pièce est inspectée pour vérifier si elle respecte les spécifications données. Des instruments de précision sont utilisés pour contrôler les dimensions et, en cas d'écarts, des ajustements sont effectués.

Procédé de finition

Après l'usinage, les pièces peuvent nécessiter une finition secondaire. Celle-ci permet de lisser la surface des pièces ou d'éliminer les bavures. Ces procédés comprennent l'ébavurage, le polissage, l'anodisation, la galvanoplastie, etc.

Avantages de l'usinage CNC 3 axes

Le procédé d'usinage CNC 3 axes offre de multiples avantages, dont voici quelques-uns :

Haute précision : L'usinage CNC est un procédé qui garantit que les pièces fabriquées sont d'une grande précision. Le procédé d'une machine CNC 3 axes offre des résultats optimaux.

Polyvalence : L'usinage 3 axes est un procédé polyvalent, capable de travailler avec différents matériaux et de créer des géométries complexes.

Efficacité : L'usinage 3 axes optimise l'utilisation de l'énergie et le procédé est donc très économe en énergie.

Automatisation : Les machines CNC sont automatisées, ce qui réduit le risque d'erreurs et augmente la productivité du procédé.

Inconvénients de l'usinage CNC 3 axes

L'usinage CNC 3 axes présente, outre ses avantages, certains inconvénients non négligeables, présentés ci-dessous :

• L'usinage 3 axes crée des pièces détaillées, mais la complexité qu'il peut offrir dans l'usinage des pièces reste limitée dans une certaine mesure.
• Le temps nécessaire au montage d'usinage est plus long si la pièce est complexe, ce qui retarde la production de la pièce.
• Les machines 3 axes sont coûteuses. Par conséquent, le coût de maintenance, d'achat et d'exploitation peut être élevé si vous optez pour la production en petite série.

Machines utilisées en usinage CNC 3 axes

L'usinage 3 axes utilise différents types de machines, chacune remplissant un objectif différent ; ces machines sont les suivantes :

Fraiseuse 3 axes

La fraiseuse 3 axes travaille selon trois axes et pivote même selon trois axes. Elle permet de couper la pièce dans trois directions à la fois et convient bien lorsque les pièces fabriquées sont de forme rectangulaire.

Centre d'usinage CNC 3 axes

Le centre d'usinage 3 axes est une fraiseuse capable de réaliser du taraudage, du perçage et du fraisage, et qui permet d'obtenir des pièces très complexes.

Tours 3 axes

Les tours 3 axes servent généralement à fabriquer des composants de forme cylindrique et se composent d'une broche qui fait tourner la pièce.

Fraiseuses CNC 3 axes

Les fraiseuses CNC 3 axes sont courantes dans le travail du bois pour créer des motifs de mobilier complexes. Elles permettent aussi de découper des matériaux tendres comme la mousse et les plastiques.

Machines de gravure CNC 3 axes

Les machines de gravure CNC 3 axes servent à graver les surfaces, ce qui permet de créer des motifs gravés précis sur les pièces.

Découpeuses plasma CNC 3 axes

Le procédé de découpe plasma permet de réaliser des composants précis à partir de matériaux épais. Les découpeuses plasma CNC 3 axes déplacent l'outil dans différentes directions : haut, bas, avant, gauche, droite et arrière, afin d'obtenir des découpes de tôles métalliques.

Applications de l'usinage CNC 3 axes

L'usinage CNC 3 axes est utilisé dans diverses industries, et voici quelques-unes de ses applications :

Industrie automobile : L'usinage CNC 3 axes est utilisé dans cette industrie pour fabriquer des pièces automobiles, comme des boîtes de vitesses, des composants de moteur et d'autres pièces automobiles sur mesure.

Industrie aérospatiale : L'industrie aérospatiale exige des composants d'une grande précision. Les profils aérodynamiques, les pièces de turbine et les tableaux de bord de cette industrie sont fabriqués par usinage CNC 3 axes.

Industrie électronique : Les machines 3 axes fabriquent des composants pour les instruments électroniques, tels que des semi-conducteurs, des boîtiers et des cartes mères.

Création de moules et de matrices : Le procédé d'usinage CNC 3 axes répond à la complexité et à la précision des matrices et des moules pour les fabriquer.

Industrie médicale : Les composants médicaux utilisés pour les chirurgies et les implants orthopédiques sont fabriqués par usinage CNC 3 axes.

Industrie de la joaillerie : Les pièces de joaillerie exigent une finition et un design de haute qualité et de précision, obtenus grâce aux machines 3 axes.

Industrie du bois et du mobilier : Les fraiseuses CNC 3 axes aident à graver et à façonner les composants utilisés dans le mobilier et autres ouvrages en bois.

Usinage CNC 3 axes vs usinage CNC 5 axes

L'usinage 3 axes et l' usinage 5 axes diffèrent par les directions dans lesquelles se déplace l'outil de coupe CNC.

En usinage CNC 3 axes, le déplacement de l'outil de coupe s'effectue selon seulement trois axes : X, Y et Z. En revanche, en usinage CNC 5 axes, en plus des axes X, Y et Z, la machine se déplace également selon les axes A et B, qui correspondent aux rotations.

Par conséquent, les composants fabriqués sur des machines CNC 5 axes sont très complexes et peuvent aussi comporter des poches et des contre-dépouilles. Le coût des machines CNC 5 axes est élevé par rapport aux machines CNC 3 axes, et leur utilisation est encore plus complexe.

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Conclusion

Il est très important de bien comprendre le concept d'usinage CNC 3 axes avant de démarrer le projet. Le guide ci-dessus contient toutes les informations pertinentes, y compris les avantages, les inconvénients et les applications.

Tout ce qui concerne l'usinage 3 axes doit désormais être clair, et vous pouvez maintenant prendre des décisions éclairées pour votre projet.