Usinage CNC à 4 axes: Processus et applications
L'usinage CNC est l'une des méthodes les plus précises et les plus exactes pour fabriquer des composants. Ces composants peuvent être fabriqués à partir de différents matériaux et utilisés dans diverses industries.
L'usinage CNC 4 axes est un processus d'usinage CNC qui peut travailler sur 4 axes tout en coupant la pièce. L'apprentissage de l'usinage CNC 4 axes peut vous aider dans vos projets à venir, alors lisez ce qui suit.
Qu'est-ce que l'usinage CNC à 4 axes ?
L'usinage CNC 4 axes est un processus d'usinage fonctionnant sur plusieurs axes. Les machines disposent d'un axe rotatif suivi des axes x, y et z. Ces outils se déplacent dans quatre directions différentes en même temps et fabriquent un composant d'une grande précision.
Le processus d'usinage CNC à 4 axes
L'usinage CNC 4 axes travaille étape par étape pour obtenir la forme et la tolérance souhaitées pour les composants. L'ensemble du processus d'usinage CNC à 4 axes est présenté ci-dessous.
Conception CAO : La première étape consiste à concevoir le modèle numérique du composant à l'aide d'un logiciel de CAO.
Conversion CAM : La conception CAO est convertie en FAO afin de fournir un chemin d'outil pour l'outil de coupe d'une machine CNC.
Préparation de l'installation : Le réglage de la machine CNC consiste à monter la pièce à usiner et à régler la machine pour qu'elle travaille dessus.
Usinage : La machine CNC à 4 axes enlève le matériau de la pièce sous différents angles et fait même tourner la pièce.
Finition : Une fois le processus d'usinage terminé, le composant passe par le processus de finition. Il permet de nettoyer les composants et de lisser la surface afin d'améliorer la durabilité.
Avantages de l'usinage CNC à 4 axes
L'usinage CNC à 4 axes présente de nombreux avantages, dont certains sont décrits ci-dessous :
Polyvalence
L'usinage 4 axes permet de fabriquer des composants utilisés dans toutes les industries. La polyvalence de l'usinage CNC à 4 axes est donc exceptionnelle. Il est possible de fabriquer facilement des pièces de différents matériaux et de différentes tailles.
Capacités renforcées
La machine CNC à 4 axes dispose d'un axe supplémentaire, ce qui permet de fabriquer des pièces de conception complexe et des pièces qui ne peuvent pas être créées par l'usinage CNC à 3 axes.
Haute précision
L'usinage CNC 4 axes offre un meilleur contrôle sur les opérations d'usinage basées sur l'axe rotatif. Les composants de ces machines CNC sont donc d'une grande précision et d'une grande exactitude.
Amélioration de l'efficacité
L'usinage CNC à 4 axes permet d'usiner sous différents angles de manière continue. Il n'est donc pas nécessaire de repositionner la pièce de manière répétée, ce qui permet de fabriquer des composants en moins de temps et d'améliorer l'efficacité.
Limites de l'usinage CNC à 4 axes
Outre ses avantages, l'usinage CNC à 4 axes présente certains inconvénients, qui sont décrits ci-après :
- La mise en place d'un système d'usinage CNC à 4 axes est coûteuse et nécessite un investissement important. Cet investissement se justifie lorsque vous devez fabriquer un grand volume de composants à long terme.
- L'utilisation de ces machines CNC à 4 axes nécessite des opérateurs qualifiés capables de définir le programme et de superviser l'ensemble du processus. Cela entraîne une augmentation des coûts d'exploitation.
Machines utilisées pour l'usinage 4 axes
Il existe différents types de machines CNC à 4 axes qui effectuent différentes tâches d'usinage, dont les suivantes :
Tours CNC à 4 axes
Les tours CNC à 4 axes conviennent aux opérations de tournage, car le tour permet à des outils supplémentaires d'atteindre la pièce sous n'importe quel angle.
Il est donc possible de créer un dessin complexe en utilisant 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 à 4 axes
Les fraiseuses CNC à 4 axes sont utilisées pour créer des conceptions et des détails complexes pour les composants. Ceux-ci peuvent comporter des trous et des coupes d'angle dans les composants complexes. L'axe supplémentaire permet de fraiser des fentes et des trous sous n'importe quel angle.
Défonceuses CNC à 4 axes
Défonceuses CNC à 4 axes sont très couramment utilisées dans l'industrie du meuble ou du travail du bois. Ces machines permettent de travailler efficacement sur des pièces de grande taille. Elles ont une configuration très basique mais offrent une construction durable.
Applications de l'usinage 4 axes
Les applications de l'usinage CNC à 4 axes peuvent être observées dans diverses industries, et certaines d'entre elles sont les suivantes :
Industrie aérospatiale : L'usinage CNC à 4 axes permet de travailler sur des formes complexes avec une grande répétition et peut donc offrir industrie aérospatiale les composants tels que les cellules d'avion et les pièces de turbine.
Industrie automobile : L'industrie automobile a besoin de composants complexes qui nécessitent de travailler sur des angles de différentes directions, en particulier les pièces de carrosserie et les composants du moteur. L'usinage CNC à 4 axes rend ce processus adapté au secteur automobile.
Industrie électronique : Les produits électroniques tels que les boîtiers et les circuits imprimés nécessitent une plus grande précision, ce qui est possible grâce à l'usinage CNC à 4 axes.
Industrie du pétrole et du gaz : L'industrie pétrolière et gazière a besoin de pièces durables qui peuvent être fabriquées à l'aide de l'usinage CNC à 4 axes afin de résister à des températures élevées.
Usinage CNC 3 axes et usinage CNC 4 axes
Usinage à 3 axes et l'usinage à 4 axes diffèrent l'un de l'autre à plusieurs égards, dont voici quelques exemples :
- L'usinage 3 axes est un processus d'usinage très basique qui n'utilise que 3 axes et ne permet pas de fabriquer des pièces très complexes. En revanche, l'usinage 4 axes comporte quatre mouvements et permet d'usiner des pièces complexes en déplaçant les outils dans quatre directions.
- L'usinage CNC à 3 axes n'a pas d'axe de rotation, il se contente de se déplacer linéairement. Toutefois, la machine à 4 axes peut également permettre la rotation du poste de travail suivie de mouvements linéaires.
- L'usinage CNC à 3 axes est rentable parce qu'il est simple, de sorte que le coût de la machine et de l'installation est faible. En revanche, le coût de l'usinage CNC à 4 axes est un peu élevé en raison des axes supplémentaires qu'il comporte, ce qui entraîne un investissement important.
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Conclusion
Avant de commencer vos projets, il est très important de comprendre les détails de l'usinage CNC à 4 axes.
Le guide ci-dessus a dû fournir des détails à ce sujet, vous offrant une compréhension complète du processus, de ses avantages et de ses inconvénients, et des endroits où il peut être utilisé.
