Usinage CNC 4 axes : procédé et applications

L'usinage CNC est l'une des méthodes les plus précises et les plus exactes pour fabriquer des pièces. Ces pièces peuvent être réalisées à partir de différents matériaux et utilisées dans diverses industries.

L'usinage CNC 4 axes est un procédé d'usinage CNC capable de travailler sur 4 axes pendant la découpe de la pièce. Découvrir l'usinage CNC 4 axes peut vous aider dans vos prochains projets, alors poursuivez votre lecture ci-dessous.

Qu'est-ce que l'usinage CNC 4 axes ?

L'usinage CNC 4 axes est un procédé d'usinage fonctionnant sur plusieurs axes. Les machines disposent d'un axe rotatif en plus des axes x, y et z. Ces outils se déplacent dans quatre directions différentes en même temps et fabriquent une pièce d'une grande précision.

Le procédé d'usinage CNC 4 axes

L'usinage CNC 4 axes fonctionne étape par étape pour obtenir la forme et la tolérance souhaitées des pièces. L'ensemble du déroulement de l'usinage CNC 4 axes est présenté ci-dessous.

Conception CAO : La première étape consiste à concevoir le modèle numérique de la pièce à l'aide d'un logiciel de CAO.

Conversion en FAO : La conception CAO est convertie en FAO afin de fournir un parcours d'outil à l'outil de coupe de la machine CNC.

Préparation du montage : Le montage de la machine CNC nécessite de fixer la pièce et de configurer la machine pour qu'elle la travaille.

Usinage : La machine CNC 4 axes enlève la matière de la pièce sous différents angles et fait même tourner la pièce.

Finition : Une fois le procédé d'usinage terminé, la pièce passe par l'étape de finition. Celle-ci nettoie les pièces et lisse la surface pour améliorer la durabilité.

Avantages de l'usinage CNC 4 axes

L'usinage CNC 4 axes présente divers avantages, dont voici quelques-uns :

Polyvalence

L'usinage 4 axes permet de fabriquer des pièces utilisées dans toutes les industries. La polyvalence de l'usinage CNC 4 axes est donc exceptionnelle. Des pièces de différents matériaux et tailles peuvent être fabriquées facilement.

Capacités renforcées

La machine CNC 4 axes dispose d'un axe supplémentaire, ce qui permet de fabriquer des pièces aux conceptions complexes et des conceptions impossibles à réaliser par usinage CNC 3 axes.

Haute précision

L'usinage CNC 4 axes offre un contrôle renforcé des opérations d'usinage grâce à son axe rotatif. Les pièces issues de ces machines CNC présentent donc une grande précision et une grande exactitude.

Efficacité améliorée

L'usinage CNC 4 axes peut usiner sous différents angles de manière continue. Il n'est donc pas nécessaire de repositionner la pièce à plusieurs reprises, ce qui permet de fabriquer les pièces en moins de temps et d'améliorer l'efficacité.

Limites de l'usinage CNC 4 axes

Outre ses avantages, l'usinage CNC 4 axes présente certains inconvénients, à savoir :

• Le montage de l'usinage CNC 4 axes est coûteux et nécessite un investissement important. Cet investissement se justifie lorsque vous devez fabriquer un grand volume de pièces sur le long terme.
• L'exploitation de ces machines CNC 4 axes nécessite des opérateurs qualifiés capables de configurer le programme et de superviser l'ensemble du processus. Cela entraîne une augmentation des coûts d'exploitation.

Machines utilisées en usinage 4 axes

Il existe différents types de machines CNC 4 axes qui réalisent différentes tâches d'usinage, dont voici quelques-unes :

Tours CNC 4 axes

Les tours CNC 4 axes conviennent aux opérations de tournage, car le tour permet à des outils supplémentaires d'atteindre la pièce sous n'importe quel angle.

Une conception complexe peut donc être réalisée avec différents matériaux. Un tour est compatible avec les métaux, les plastiques et même le bois, et peut répondre aux besoins d'un large éventail d'industries.

Fraiseuses CNC 4 axes

Les fraiseuses CNC 4 axes servent à créer des conceptions et des détails complexes pour les pièces. Celles-ci peuvent comporter des trous et des coupes inclinées dans les pièces complexes. L'axe supplémentaire permet de fraiser des rainures et des trous sous n'importe quel angle requis.

Défonceuses CNC 4 axes

Les routeurs CNC 4 axes sont très couramment utilisés dans l'industrie du meuble ou du travail du bois. Ces machines permettent de travailler efficacement sur de grandes pièces. Leur configuration est très simple, mais leur construction est robuste.

Applications de l'usinage 4 axes

Les applications de l'usinage CNC 4 axes se retrouvent dans divers secteurs, dont voici quelques exemples :

Secteur aéronautique : L'usinage CNC 4 axes permet de travailler des formes complexes en grande répétition et peut donc fournir au secteur aéronautique des composants tels que des pièces de cellule et de turbine.

Secteur automobile : L'industrie automobile a besoin de composants complexes nécessitant un usinage selon des angles dans différentes directions, notamment les pièces de carrosserie et les composants de moteur. L'usinage CNC 4 axes rend ce processus adapté au secteur automobile.

Secteur électronique : Les composants électroniques tels que les boîtiers et les cartes de circuits imprimés exigent une précision élevée, obtenue grâce à l'usinage CNC 4 axes.

Secteur pétrolier et gazier : Le secteur pétrolier et gazier a besoin de pièces durables pouvant être fabriquées par usinage CNC 4 axes afin de résister à des températures élevées.

Usinage CNC 3 axes vs usinage CNC 4 axes

L'usinage 3 axes et l'usinage 4 axes diffèrent l'un de l'autre de diverses manières, dont voici quelques exemples :

• L'usinage 3 axes est un procédé d'usinage très basique qui n'usine que selon 3 axes et ne peut pas fabriquer de pièces très complexes. En revanche, l'usinage 4 axes dispose de quatre mouvements et peut usiner des composants complexes en déplaçant les outils dans 4 directions.
• L'usinage CNC 3 axes ne possède aucun axe de rotation, il se déplace uniquement en linéaire. En revanche, la machine 4 axes permet également la rotation de la pièce, suivie de mouvements linéaires.
• L'usinage CNC 3 axes est économique car simple, ce qui réduit le coût de la machine et de la configuration. Parallèlement, le coût de l'usinage CNC 4 axes est un peu plus élevé en raison de l'axe supplémentaire, ce qui implique un investissement important.

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Conclusion

Avant de démarrer vos projets, il est très important de bien comprendre les détails de l'usinage CNC 4 axes.

Le guide ci-dessus a dû vous en fournir les détails, vous offrant une compréhension complète du processus, de ses avantages et inconvénients, et de ses domaines d'application.