Usinage CNC à 3 axes : Processus et applications
Les machines CNC sont très polyvalentes et offrent diverses fonctions. L'usinage CNC à 3 axes est également un type de processus d'usinage CNC qui permet de fabriquer des composants pour différents projets.
Si vous souhaitez en savoir plus sur l'usinage à 3 axes, vous pouvez consulter le guide ci-dessous.
Qu'est-ce que l'usinage CNC à 3 axes ?
Une machine à 3 axes est une machine CNC qui utilise plusieurs axes pour la découpe. Cette machine travaille sur trois axes différents : les axes x, y et z.
Il offre un processus d'usinage très précis lorsqu'il s'agit d'enlever de la matière et permet de créer des composants précis et détaillés.
Le processus d'usinage CNC à 3 axes
L'usinage CNC à 3 axes fonctionne étape par étape dans un flux de travail approprié, et il est examiné en détail ci-dessous :
Création d'un dessin ou modèle
Le processus d'usinage CNC à 3 axes commence par la création d'une conception numérique du composant dans le logiciel de CAO. Ce modèle représente la conception finale et fournit des détails sur les caractéristiques et les dimensions qui devront être transférées du fichier CAO au fichier FAO.
Une fois le modèle CAO créé, il est converti en fichier FAO. Ce fichier FAO traduit le modèle en un code G, qui donne à la machine CNC des instructions pour le mouvement de l'outil de coupe.
Préparation de la machine CNC
La machine CNC est préparée, la pièce est montée sur la machine et les outils nécessaires sont également installés. Il est très important d'avoir un réglage précis pour éviter les erreurs pendant l'usinage.
Fonctionnement de la machine
Lorsque le code G est défini, la machine est chargée et le processus d'usinage se met en place. Des opérations telles que le perçage, la coupe et la mise en forme du composant sont effectuées et, en fonction de la complexité du composant, les outils sont changés.
Inspection de la qualité
Une fois le processus d'usinage terminé, le composant est inspecté pour vérifier s'il répond ou non aux spécifications données. Des instruments de précision sont utilisés pour vérifier les dimensions et, en cas d'écart, des ajustements sont effectués.
Processus de finition
Après avoir été usinés, les composants peuvent nécessiter une seconde finition. Elle permet de lisser la surface des composants ou d'éliminer les brosses. Ces processus consistent en l'ébavurage, le polissage, l'anodisation, la galvanoplastie, etc.
Avantages de l'usinage CNC à 3 axes
Le processus de Usinage CNC à 3 axes offre de multiples avantages, dont voici quelques-uns :
Haute précision : L'usinage CNC est un processus qui garantit une grande précision des composants fabriqués. Le processus d'une machine CNC à 3 axes offre des résultats optimaux.
Polyvalence : L'usinage à 3 axes est un processus polyvalent qui permet de travailler avec différents matériaux et de créer des géométries complexes.
Efficacité : L'usinage à 3 axes optimise l'utilisation de l'énergie et, par conséquent, le processus est très efficace sur le plan énergétique.
Automatisation : Les machines CNC sont automatisées, ce qui réduit le risque d'erreurs et augmente la productivité du processus.
Les inconvénients de l'usinage CNC à 3 axes
L'usinage CNC à 3 axes présente des inconvénients, mais aussi des avantages considérables, qui sont décrits ci-dessous :
- L'usinage 3 axes permet de créer des composants détaillés, mais la complexité qu'il peut offrir dans l'usinage des composants est encore limitée dans une certaine mesure.
- Le temps nécessaire à l'ensemble de l'usinage est plus long si la pièce est complexe, ce qui augmente le délai de production du composant.
- Les machines à 3 axes sont coûteuses. Par conséquent, les coûts d'entretien, d'achat et d'exploitation peuvent être élevés si l'on opte pour une production de faible volume.
Machines utilisées dans l'usinage CNC à 3 axes
L'usinage à 3 axes utilise différents types de machines, et chaque machine remplit une fonction différente ; ces machines sont les suivantes :
Fraiseuse à 3 axes
La fraiseuse à trois axes travaille sur trois axes et tourne même sur trois axes. Elle permet de couper la pièce dans trois directions à la fois et fonctionne bien lorsque les composants fabriqués sont de forme rectangulaire.
Centre d'usinage CNC à 3 axes
Le centre d'usinage à trois axes est une fraise qui peut effectuer des opérations de taraudage, de perçage et de fraisage et permet d'obtenir des pièces très complexes.
Tours à 3 axes
Les tours à 3 axes ont tendance à fabriquer des composants de forme cylindrique et se composent d'une broche qui fait tourner la pièce à usiner.
Défonceuses CNC à 3 axes
Défonceuses CNC à 3 axes sont couramment utilisées dans le travail du bois pour créer des motifs de meubles complexes. Il permet également de couper des matériaux souples tels que la mousse et le plastique.
Machines CNC de gravure à 3 axes
Les machines de gravure CNC à 3 axes sont utilisées pour sculpter les surfaces, ce qui permet de créer des motifs gravés précis dans les pièces.
Découpeuses plasma CNC à 3 axes
Le processus de découpe au plasma permet de créer des composants précis à partir de matériaux épais. Les découpeurs plasma CNC à 3 axes déplacent l'outil dans différentes directions. Ces directions sont le haut, le bas, l'avant, la gauche, la droite et l'arrière afin d'obtenir des tranches de feuilles de métal.
Applications de l'usinage CNC à 3 axes
L'usinage CNC à 3 axes est utilisé dans diverses industries, et certaines de ses applications sont les suivantes :
Industrie automobile : L'usinage CNC 3 axes est utilisé dans cette industrie pour la fabrication de pièces automobiles, telles que les boîtes de vitesses, les composants de moteur et d'autres pièces automobiles personnalisées.
Industrie aérospatiale : L'industrie aérospatiale exige des composants de haute précision. Les profils aérodynamiques, les pièces de turbines et les tableaux de bord destinés à cette industrie sont fabriqués à l'aide de l'usinage CNC à 3 axes.
Industrie électronique : Les machines à 3 axes créent des composants pour les instruments électroniques, tels que les semi-conducteurs, les boîtiers et les cartes mères.
Création de moules et de matrices : Le processus d'usinage CNC à 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 opérations chirurgicales et les implants orthopédiques sont fabriqués par usinage CNC à 3 axes.
Industrie de la bijouterie : Les pièces de joaillerie nécessitent une finition et une conception précises et de haute qualité, ce qui est possible grâce à des machines à trois axes.
Industrie du bois et de l'ameublement : Les fraiseuses CNC à 3 axes permettent de sculpter et de façonner les éléments utilisés dans les meubles et autres travaux de menuiserie.
Usinage CNC 3 axes et usinage CNC 5 axes
3 axes et Usinage CNC à 5 axes sont différentes en termes de directions dans lesquelles l'outil de coupe CNC se déplace.
Dans l'usinage CNC à 3 axes, le mouvement de l'outil de coupe s'effectue sur trois axes seulement, X, Y et Z. En revanche, dans l'usinage CNC à 5 axes, outre les axes X, Y et Z, la machine se déplace également sur les axes A et B, qui servent aux rotations.
Par conséquent, les pièces fabriquées sur les machines CNC à 5 axes sont très complexes et peuvent également présenter des poches et des contre-dépouilles. Le coût des machines CNC à 5 axes est élevé par rapport aux machines CNC à 3 axes, et leur utilisation est encore plus complexe.
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Conclusion
Il est très important de comprendre le concept de l'usinage CNC à 3 axes avant de commencer le projet. Le guide ci-dessus contient toutes les informations pertinentes, y compris les avantages, les inconvénients et les applications.
Désormais, tout ce qui concerne l'usinage 3 axes doit être clair et vous pouvez prendre des décisions en connaissance de cause pour votre projet.
