JS Precision

Lorsque les entreprises aérospatiales doivent usiner des supports en alliage de titane présentant des surfaces courbes spatiales complexes, ou que les fabricants de dispositifs médicaux produisent des pièces de forme irrégulière de haute précision, les machines-outils traditionnelles à trois axes ne sont pas suffisamment précises et souffrent de longs délais d'exécution en raison des opérations de serrage répétées.

Bien que l'usinage simultané des cinq faces d'une même pièce en une seule opération de serrage soit possible sur les machines CNC 5 axes , l'efficacité et la précision sont doublées. Il ne s'agit pas d'une simple amélioration de l'outillage, mais d'une véritable révolution dans le domaine de la fabrication. Cet article explore comment la technologie d'usinage 5 axes est devenue une solution complète pour les pièces complexes.

Ce guide explique comment la technologie d'usinage CNC 5 axes peut constituer une solution unique pour les pièces complexes, vous permettant d'acquérir rapidement les informations nécessaires et d'accéder à des services d'usinage de qualité.

Résumé de la réponse principale

Usinage de précision cinq axes JS : une solution complète et unique pour les pièces complexes

JS Precision est une entreprise d'usinage CNC 5 axes forte de plus de 15 ans d'expérience et comptant plus de 200 clients industriels dans les secteurs de l'aérospatiale, du médical et de l'automobile, et ayant fabriqué plus de 5000 pièces complexes.

Par exemple, nous avons usiné des supports en alliage de titane pour une entreprise aérospatiale, obtenant une réduction de poids de 15 % sans compromis sur les spécifications de précision, et sommes devenus le fournisseur privilégié ; nous avons usiné des composants de base d'instruments chirurgicaux pour des fabricants d'équipements médicaux avec un contrôle de tolérance de ±0,003 mm .

Ce manuel synthétise dix années d'expérience pratique dans les domaines clés tels que le choix des outils, l'optimisation des procédés et la maîtrise des coûts. Vous pouvez l'utiliser en toute confiance pour résoudre les problèmes d'usinage complexes.

JS Precision, forte de plusieurs années d'expérience dans l'usinage CNC 5 axes, est parfaitement qualifiée pour la fabrication de pièces complexes avec une grande précision. Il vous suffit de nous envoyer vos plans, et nous vous ferons parvenir un devis et une analyse dans les plus brefs délais. Vous pourrez ainsi démarrer votre projet en toute sérénité grâce à des services d'usinage de qualité. Nos services d'usinage CNC 5 axes sont la solution idéale.

Qu'est-ce qu'une machine CNC 5 axes ? Au-delà des notions de base

Après avoir pris connaissance des capacités de JS Precision, commençons par répondre à la question fondamentale : qu’est-ce qu’une machine CNC 5 axes ? C’est le point de départ pour comprendre pourquoi elle peut relever les défis complexes de l’usinage de pièces exigeantes.

Une machine CNC à 5 axes est composée de deux axes rotatifs (axes A/B/C) en plus des axes X, Y et Z, qui sont capables à la fois de faire pivoter la pièce ou l'outil et de permettre à l'outil de se repositionner par rapport à la pièce à usiner sous n'importe quel angle, ce qui supprime la limitation d'un système à trois axes.

Dans le domaine des valeurs fondamentales, sa mission principale est « l'usinage en une seule étape de géométries complexes », réduisant au minimum les erreurs de réglage et de position, et servant de base à la production de composants complexes de haute précision.

JS Precision dispose d'une gamme complète de machines CNC 5 axes, des fraiseuses aux tours . Dès réception de vos spécifications, nous mettrons en place l'équipement adéquat pour un usinage optimal. Optez pour notre service CNC 5 axes et bénéficiez d'une expérience fluide et sans tracas.

Figure 1 : Sur une fraiseuse 5 axes, une configuration peut inclure les axes X, Y, Z, A et B, tandis qu’une autre machine peut utiliser les axes X, Y, Z, B et C. Fraiseuse CNC 5 axes.

Les avantages inégalés des machines CNC 5 axes pour les pièces complexes

Après avoir défini et décrit la nature des machines CNC à 5 axes, examinons maintenant leurs avantages inégalés dans l'usinage de pièces complexes, qui sont à l'origine de leur généralisation.

1. Gain de précision : Un seul serrage permet d’éliminer complètement les erreurs cumulées dues aux repositionnements successifs. Par exemple, lors du tournage de pièces complexes comportant un système de trous, les tolérances dimensionnelles sont maintenues à ±0,003 mm, ce qui garantit un ajustement parfait lors de l’assemblage.

2. Efficacité révolutionnaire : La longueur accrue de la liaison à cinq axes permet l’usinage de cavités profondes et de parois latérales avec des fraises plus courtes, sans déformation de la pièce. Une vitesse de coupe supérieure est également possible, améliorant l’efficacité d’usinage de 30 % à 50 % par rapport aux machines-outils à trois axes.

3. Liberté de conception : Ces machines permettent d’usiner des composants inaccessibles aux machines-outils trois axes, comme des pièces présentant des contre-dépouilles. Elles offrent aux concepteurs de produits une grande liberté de conception sans compromettre les limites d’usinage, et permettent d’obtenir des produits aux performances améliorées.

4. Qualité de surface : En usinage, l’angle relatif outil-pièce peut être réglé librement afin d’obtenir des conditions de coupe optimales. Ceci élimine les marques d’outil sur la surface de la pièce et permet d’obtenir une surface lisse, réduisant ainsi le besoin de polissage et autres traitements ultérieurs.

S'orienter dans le paysage des types de machines à 5 axes

La fabrication de pièces complexes nécessite différents types de machines 5 axes . Choisir la machine adaptée permet d'optimiser le rapport coût-qualité. Examinons quelques types courants de machines 5 axes.

1. Usinage à positionnement 3+2 axes : Fraiseuse trois axes avec angle d’inclinaison constant sur l’axe de rotation. Programmation aisée et utilisation simple, adaptée aux pièces présentant plusieurs surfaces inclinées (par exemple, boîtiers avec trous inclinés).

2. Usinage continu à 5 axes : mouvement simultané sur cinq axes, correction en temps réel de la posture de l'outil, pour des produits à surface courbe complexe tels que les turbines et les hélices.

3. Types de machines de bureau et de portique : Machine de bureau (course < 500 mm) adaptée aux dispositifs micro-médicaux ; Machine à portique (course > 1000 mm, capacité de charge > 500 kg) adaptée aux moules lourds et aux composants structurels.

JS Precision dispose de plusieurs types de machines 5 axes adaptées à différentes exigences. Dès réception de vos dimensions, nous vous recommanderons la solution d'usinage la plus avantageuse. Optez pour nos services d'usinage CNC 5 axes pour un excellent rapport qualité-prix.

Comprendre l'investissement : facteurs influençant le prix d'une machine CNC 5 axes

Une fois le type de machines défini, le critère le plus important est le prix de la machine CNC 5 axes. Les prix varient considérablement selon les configurations et les équipements. Nous analysons ci-dessous les facteurs de coût et comment JS Precision vous aide à maîtriser vos dépenses.

Tableau comparatif des prix des services d'usinage 5 axes pour pièces complexes en fonction de la taille des lots

JS Precision comprend que le coût élevé de l'achat direct de machines CNC 5 axes peut peser sur les entreprises.

Par conséquent, grâce à la combinaison d'équipements scientifiques et d'améliorations des processus, nous vous permettons de bénéficier de services d'usinage CNC 5 axes de première qualité à un prix raisonnable , sans frais d'amortissement ni de maintenance, ce qui vous permet de réaliser des économies sur votre budget de production.

JS Precision vous offre des services de qualité à un prix compétitif pour une machine CNC 5 axes. Indiquez-nous simplement votre budget et vos besoins, et nous optimiserons la solution. L'usinage commencera rapidement après votre commande. Choisir JS Precision, c'est faire un choix judicieux.

Figure 2 : Les composants aérospatiaux ont des exigences extrêmement élevées en matière de précision des matériaux et de légèreté, et sont traités à l'aide d'un usinage CNC à cinq axes.

CNC 3 axes vs. CNC 5 axes : une véritable analyse coûts-avantages

La plupart des gens hésitent entre une fraiseuse CNC 3 axes et une CNC 5 axes, estimant que le coût plus élevé de la CNC 5 axes la rend inadaptée. Pourtant, une analyse coûts-avantages permet de déterminer ce qui est réellement avantageux. Nous présentons ci-dessous une comparaison directe des coûts et une comparaison des avantages totaux.

Comparaison des coûts directs

Analyse des avantages totaux

Du point de vue des avantages globaux, les CNC 3 axes et les CNC 5 axes diffèrent considérablement.

En ce qui concerne le coût en temps , initialement, une CNC 3 axes nécessite plusieurs cycles de serrage ainsi qu'une conception de montage spéciale, ce qui se traduit normalement par un temps de cycle de 4 à 6 semaines pour les pièces complexes, tandis qu'une CNC 5 axes peut effectuer le travail en un seul cycle de serrage, réduisant ainsi le temps de cycle de 30 à 60 % , et les pièces complexes ne nécessitant que 1,5 à 3 semaines.

Vient ensuite le coût de la qualité. L'usinage CNC 3 axes est sujet aux erreurs en raison de ses nombreuses étapes de positionnement, avec un taux de rebut d'environ 5 à 8 %, et peut nécessiter un traitement secondaire. L'usinage CNC 5 axes, quant à lui, présente moins d'erreurs, avec un taux de rebut de seulement 1 à 2 %, ce qui réduit considérablement les coûts de traitement secondaire.

En termes de coût de main-d'œuvre, l'usinage CNC 3 axes nécessite 2 à 3 personnes pour la manipulation et le réglage, ce qui engendre des coûts plus élevés. L'usinage CNC 5 axes, quant à lui, est très automatisé et un seul opérateur peut gérer plusieurs machines, réduisant ainsi davantage les coûts de main-d'œuvre.

Du point de vue des coûts de conception , l'usinage CNC 3 axes implique souvent de diviser une pièce complexe en 3 ou 4 parties, ce qui complique l'assemblage. L'usinage CNC 5 axes permet de réduire plusieurs pièces à une seule, simplifiant ainsi le processus d'assemblage et de conception.

Par ailleurs, le coût annuel de maintenance d'une machine CNC 3 axes est d'environ 8 000 $ à 15 000 $, avec une durée d'amortissement de 8 à 10 ans. Du fait de sa complexité, le coût annuel de maintenance d'une machine CNC 5 axes est d'environ 15 000 $ à 30 000 $, avec une durée d'amortissement de 7 à 9 ans.

Ces analyses montrent que, certes, la commande numérique 3 axes est économique et efficace pour le traitement de composants simples, mais que pour les composants complexes, le coût total de possession (TCO) de la commande numérique 5 axes est généralement inférieur, ce qui permet aux entreprises de réaliser des économies substantielles.

JS Precision vous propose une évaluation simple pour déterminer si l'usinage CNC 3 axes ou 5 axes est le plus avantageux pour vous. Dès réception des détails de votre pièce, nous vous recommanderons la solution optimale et accélérerons le processus de fabrication. Nos services d'usinage CNC 5 axes vous offrent une solution simple et efficace.

Choisir le bon partenaire pour vos services d'usinage CNC 5 axes

Il est important de choisir le bon partenaire pour vos services d'usinage CNC 5 axes. Un partenaire compétent permet de limiter les risques et de garantir la qualité. Vous trouverez ci-dessous une liste de critères pour évaluer les partenaires et identifier rapidement les plus fiables.

• Capacités techniques : L’entreprise dispose-t-elle de véritables machines 5 axes et d’un personnel qualifié (et non de sous-traitants pour l’usinage 3 axes) ? JS Precision possède une gamme complète de machines 5 axes et plus de 100 techniciens pour résoudre les problèmes techniques.
• Expertise en processus : L’organisation dispose-t-elle d’études de cas sectorielles (par exemple, aérospatiale, médical) ? Est-elle capable de réaliser une analyse DFM ? JS Precision possède plusieurs études de cas sectorielles, permettant une optimisation précoce de la conception.
• Contrôle qualité : Comment l’entreprise garantit-elle la précision spatiale ? Dispose-t-elle d’équipements de test avancés ? JS Precision dispose d’un contrôle qualité complet et possède une machine à mesurer tridimensionnelle ( précision ±0,001 mm ).
• Logiciels et programmation : L’entreprise utilise-t-elle des logiciels de FAO haut de gamme ? Quel est le niveau d’expérience de ses ingénieurs programmeurs ? JS Precision utilise UG et Mastercam, et ses ingénieurs programmeurs ont en moyenne plus de 8 ans d’expérience.
• Services intégrés : Vous souhaitez proposer un service complet couvrant les matériaux, l’usinage et le post-traitement ? JS Precision offre un service clé en main, vous permettant de réduire vos coûts de communication.

Figure 3 : L'outil de coupe d'une machine CNC à 5 axes peut approcher la pièce à usiner de n'importe lequel de ses cinq côtés.

Surmonter les défis courants dans le service CNC 5 axes

L'usinage CNC 5 axes rencontre de nombreux problèmes en conditions réelles. Si ces problèmes ne sont pas maîtrisés, ils peuvent impacter la qualité d'usinage et les temps de cycle. Nous présentons ci-dessous les problèmes typiques et les solutions proposées par JS Precision.

Défi 1 : Programmation et contrôle du point central de l’outil

La programmation du point central de l'outil est longue et sujette aux erreurs. JS Precision utilise un logiciel FAO avancé et les fonctionnalités TCP/RP de la machine-outil pour minimiser la programmation et maintenir la position de l'outil en temps réel, garantissant ainsi une précision de trajectoire optimale.

Défi 2 : Interférences de collision d’usinage

Les outils, les pièces et les dispositifs de fixation sont sujets aux collisions. Les outils JS Precision simulent et vérifient les trajectoires d'outils dans des conditions virtuelles et détectent et compensent les dangers à l'avance afin d'éviter les collisions.

Défi 3 : Paramétrage complexe du système de coordonnées de la pièce

Le paramétrage manuel des systèmes de coordonnées de pièces complexes est source d'erreurs. JS Precision utilise un système d'alignement automatique par palpeur 3D (numérisation en moins de 5 minutes), permettant un paramétrage rapide et précis du système de coordonnées.

Défi 4 : Exigences extrêmement élevées pour les logiciels et les opérateurs de FAO

L'usinage 5 axes exige de solides compétences en logiciels et en opérateur. JS Precision assure à ses employés une formation annuelle ( ≥ 40 heures/personne ) et met en place une bibliothèque de processus standardisés afin de garantir un usinage stable.

Étude de cas JS Precision : L’usinage 5 axes permet de gagner 15 % de poids et le moulage intégré des supports de moteurs d’aviation

Découvrez, à travers une étude de cas, comment l'usinage CNC 5 axes de JS Precision relève les défis liés aux pièces complexes :

Besoins des clients

Une compagnie aérienne souhaite usiner un support de moteur en alliage de titane présentant des surfaces courbes complexes, une cavité de 50 mm de profondeur et plusieurs trous de fixation de haute précision (tolérance ±0,002 mm). Elle doit obtenir une réduction de poids maximale, une résistance et une durée de vie en fatigue élevées (10 000 cycles), ainsi qu'un temps de cycle inférieur ou égal à deux semaines.

Limites des solutions traditionnelles

La machine-outil à trois axes nécessite 5 à 6 jeux d'outillage et 5 à 6 opérations de bridage, ce qui dépasse le délai de 4 semaines. Les erreurs de positionnement totales de ±0,01 mm (difficiles à atteindre) et la réduction de poids maximale de 8 % ne permettent pas d'atteindre l'objectif.

La solution 5 axes de JS Precision

Les ingénieurs de JS Precision collaborent étroitement avec leurs clients sur la modélisation axée sur la conception (DFM) afin d'optimiser les congés de transition des cavités profondes (de R2 mm à R5 mm) et les profils des rainures d'allègement pour les caractéristiques d'usinage 5 axes. Les transitions à angle droit sont remplacées par des transitions courbes, permettant un gain de poids supplémentaire de 2 % sans compromettre l'intégrité structurelle.

Sur le centre d'usinage à portique 5 axes, doté d'une broche de 15 000 tr/min et d'une précision de positionnement de ±0,003 mm, la pièce est fixée en une seule opération grâce à des dispositifs de fixation spécifiques. L'articulation continue des 5 axes permet d'usiner simultanément toutes les surfaces de contour extérieures, les cavités profondes, les rainures d'allègement et les trous de fixation de haute précision, sans nécessiter de fixation secondaire.

Pour atteindre les caractéristiques d'usinage difficiles des alliages de titane, des outils de coupe en carbure à grains ultrafins avec une durée de vie des outils augmentée de 30 % ont été utilisés, ainsi qu'une technologie de refroidissement à haute pression de 200 bars et des paramètres de coupe optimaux, la vitesse de coupe étant maintenue constante à 80-120 m/min pour bien gérer la température et les contraintes et éviter la déformation des pièces.

Résultats et valeur

Enfin, JS Precision a réduit le cycle de production de cette pièce à 1,6 semaine, soit 60 % de mieux que les solutions traditionnelles, répondant ainsi aux exigences du client en matière de cycle ; a réduit le poids de la pièce de 15 % (de 5 kg à 4,25 kg), répondant ainsi aux spécifications du client en matière de réduction de poids ; et l’inspection CMM a montré que toutes les tolérances géométriques étaient ≤±0,005 mm, répondant aux normes.

Grâce aux résultats obtenus sur ce projet, JS Precision a obtenu la certification de fournisseur principal de cette entreprise aérospatiale, s'assurant ainsi de nouvelles commandes à long terme, pour une valeur totale de coopération supérieure à 2 millions de dollars américains.

Figure 4 : Les pièces CNC 5 axes du support aéronautique, répondant aux besoins complexes de l'industrie aéronautique.

Pourquoi JS Precision est votre partenaire idéal pour les pièces CNC 5 axes sur mesure

Après avoir examiné les études de cas, pourquoi JS Precision est-elle votre meilleur partenaire pour la fabrication de pièces CNC 5 axes sur mesure ? Nos atouts intrinsèques sont les suivants :

• Axé sur la technologie : Nous possédons plusieurs fraiseuses CNC 5 axes et des tours CNC 5 axes, et nos ingénieurs possèdent en moyenne plus de 10 ans d’expérience, assurant un support technique complet.
• Engagement qualité : Nous appliquons un contrôle qualité complet, de l'inspection des matières premières à celle du produit fini, chaque étape étant gérée par un personnel spécialisé afin de garantir que les pièces livrées répondent aux normes.
• Garantie de projet : Un système unique de gestion et de suivi de projet vous permet de suivre l'avancement en temps réel et de respecter scrupuleusement les délais de livraison.
• Co-création de valeur : En complément de vos capacités de production, nos services d'usinage CNC 5 axes vous permettent d' optimiser vos solutions et de créer des produits hautement compétitifs.

FAQ

Q1 : Quelle est la véritable précision de l'usinage 5 axes ?

Les machines 5 axes de pointe de JS Precision atteignent une précision de positionnement de ±0,003 mm et une répétabilité de ±0,0015 mm. Une précision personnalisée est garantie après inspection prenant en compte la taille et la configuration de la pièce.

Q2 : Les services 5 axes peuvent-ils être utilisés dans le prototypage en petites séries ?

Oui. L'usinage 5 axes est parfaitement adapté aux petites séries et au prototypage rapide. Il élimine les coûts d'outillage, transforme rapidement des conceptions complexes en objets concrets et permet des tests itératifs.

Q3 : L'usinage 5 axes convient-il à tous les matériaux ?

Oui, elle peut usiner des matériaux allant des alliages d'aluminium, de l'acier inoxydable et des alliages de titane aux plastiques techniques comme le PEEK. JS Precision ajuste les équipements et les paramètres de traitement en fonction des propriétés des différents matériaux.

Q4 : L'usinage 5 axes est-il adapté aux petites séries ou au prototypage ?

Oui. Elle ne nécessite aucun outillage spécial et permet de réaliser efficacement l'usinage de prototypes complexes en une seule opération, réduisant considérablement le cycle de R&D et la rendant particulièrement adaptée à la production de tests en petites séries.

Q5 : Ma conception nécessitera-t-elle un usinage complet sur 5 axes ou peut-on utiliser 3+2 axes ?

Cela dépend de la géométrie de la pièce. L'usinage continu 5 axes est idéal pour les surfaces complexes, tandis que l'usinage 3+2 axes est idéal pour les pièces présentant plusieurs angles fixes. Les experts de JS Precision étudieront et vous recommanderont la solution la plus économique.

Q6 : Si mon fichier modèle est défectueux, pouvez-vous m'aider à le modifier ?

Oui. JS Precision propose des services d'analyse DFM experts, vérifiant visuellement le modèle et formulant des suggestions d'ajustement pour le rendre rentable, fabricable et raisonnable.

Q7 : Quel est votre délai de livraison habituel ?

Le délai de livraison dépend de la complexité des pièces et de la quantité commandée. Les prototypes de complexité standard sont généralement expédiés sous 1 à 2 semaines. La production en série sera planifiée avec soin et rigoureusement respectée.

Q8 : Dans quels secteurs avez-vous une vaste expérience en matière d'usinage 5 axes ?

JS Precision possède une solide expérience dans les secteurs de l'aérospatiale, des dispositifs médicaux, de l'automobile et de l'électronique de précision. Les exigences élevées de ces industries ont forgé notre expertise en matière de solutions de processus de pointe.

Résumé

Face aux difficultés d'usinage de pièces complexes et à l'impossibilité de trouver un compromis entre précision, efficacité et coût, l'usinage CNC 5 axes est la solution. Choisir un partenaire techniquement compétent et expérimenté est la clé pour maîtriser cette technologie et atteindre vos objectifs commerciaux.

JS Precision, fournisseur compétent de services d'usinage CNC 5 axes, s'engage à devenir votre partenaire le plus fiable en matière de services d'usinage CNC 5 axes.

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