5 avantages clés de l'utilisation d'une fraiseuse CNC 5 axes par rapport à une machine 3 axes

Une machine CNC 3 axes traditionnelle usine laborieusement une aube de turbine complexe ou un boîtier de dispositif médical. L'opérateur doit interrompre fréquemment son travail pour repositionner manuellement la pièce afin d'accéder aux faces cachées et aux angles difficiles d'accès. Chaque repositionnement augmente les risques d'erreur et chaque interruption engendre des coûts en temps et en argent.

Une fraiseuse CNC 5 axes – dont l'outil et la pièce tournent et s'inclinent simultanément et en douceur, effectue une coupe continue à l'angle optimal, le tout en un seul mouvement fluide. Plus qu'une simple machine plus rapide, elle représente une véritable révolution dans le domaine de la fabrication.

Ce guide vous plongera au cœur de l'usinage 5 axes et vous expliquera pourquoi il s'agit du choix incontournable pour gérer la complexité et atteindre une efficacité et une précision optimales. Il vous permettra de déterminer facilement si votre machine nécessite une mise à niveau et comment optimiser son potentiel d'usinage grâce aux services de JS Precision.

Résumé des réponses clés

Faut-il passer d'une machine 3 axes à une machine 5 axes ? JS Precision explique cinq avantages clés.

JS Precision bénéficie de plus de 15 ans d'expérience dans le domaine du fraisage CNC et dessert divers secteurs, notamment l'aérospatiale, les dispositifs médicaux et l'automobile. L'entreprise a réalisé plus de 1 000 commandes complexes de pièces usinées CNC pour ses clients.

Par exemple, JS Precision a déjà résolu un problème d'usinage de carter de transmission pour un fabricant de pièces automobiles. Sur une machine 3 axes, l'usinage de la pièce nécessitait trois passes et 24 heures de travail. Grâce à la fraiseuse CNC 5 axes de JS Precision, l'opération a été réalisée en une seule passe, réduisant ainsi le cycle d'usinage à 8 heures et améliorant la précision de 30 %.

Dans le domaine médical, JS Precision a usiné des pièces articulaires artificielles pour une entreprise. Grâce à sa technologie 5 axes, elle a réalisé un usinage de haute précision de surfaces courbes complexes, faisant passer le taux de réussite de 80 % à 99 %.

Cet ouvrage, fruit de la riche expérience pratique de JS Precision, fait autorité et constitue une référence précieuse. Toutes les fraiseuses CNC de JS Precision intègrent des technologies de pointe pour répondre aux besoins d'usinage de pièces complexes des différentes industries.

Fort de plus de 15 ans d'expérience en fraisage CNC, JS Precision assure un traitement efficace des pièces complexes. Si vous envisagez l'acquisition d'une machine 5 axes, contactez notre service client pour toute question ; nous vous proposerons rapidement une solution personnalisée pour optimiser l'efficacité et la précision de vos usinages.

De la 3D à la multidimensionnalité : qu’est-ce que l’usinage 5 axes ?

Avant de comprendre l'avantage de l'usinage 5 axes, il faut d'abord en comprendre la définition, qui constitue la base de toute maîtrise de la technologie de fraisage CNC.

Définition générale :

La plupart des gens pensent à tort que l'usinage 5 axes correspond à un mouvement dans cinq directions. En réalité, il s'agit de la combinaison de trois axes linéaires (X, Y, Z) et de deux axes rotatifs (A, B ou B, C) se déplaçant simultanément. Ceci confère à l'outil une grande liberté spatiale, permettant un accès rapide à toutes les surfaces de la pièce. C'est la principale différence entre les fraiseuses CNC 5 axes et 3 axes.

Cœur de métier :

L'essence même de l'usinage 5 axes réside dans le maintien de l'orientation optimale de l'outil par rapport à la surface de la pièce, et non pas simplement dans son positionnement précis. Les fraiseuses CNC 3 axes, avec leur orientation fixe, peinent à garantir un angle de coupe optimal pour les surfaces complexes. L' usinage 5 axes , quant à lui, améliore considérablement la précision des pièces fraisées CNC grâce à la modification de l'axe de rotation.

Valeur fondamentale :

Le principal avantage de l'usinage 5 axes réside dans sa capacité à réaliser l'usinage en une seule opération. L'usinage 3 axes de pièces complexes exige de multiples réglages, ce qui est fastidieux et source d'erreurs. L'usinage 5 axes permet un usinage complet en une seule opération, atteignant ainsi un niveau de précision, de productivité et de complexité trois fois supérieur, et accélérant de ce fait la fabrication de pièces sur mesure par fraisage CNC.

JS Precision propose des solutions d'usinage CNC 5 axes sur mesure. Grâce à nos machines de fraisage CNC 5 axes de pointe, nous répondons efficacement aux exigences d'un usinage « clé en main », améliorant ainsi la précision et la productivité des pièces. Passer commande est simple : il vous suffit de contacter notre service client et de nous fournir le plan de votre pièce pour obtenir une solution d'usinage professionnelle.

La géométrie de la vitesse : comment l'usinage 5 axes augmente-t-il l'efficacité de coupe ?

Après avoir défini l'usinage 5 axes, examinons maintenant comment les avantages en termes d'efficacité de coupe de l'usinage 5 axes figurent parmi les principales raisons pour lesquelles les entreprises souhaitent passer aux fraiseuses CNC 5 axes.

Finies les opérations de fraisage par couches ! L’usinage 3 axes de surfaces courbes complexes, souvent réalisé par balayage par couches à l’aide d’une fraise hémisphérique, est inefficace et génère des marques d’usinage. L’usinage 5 axes permet l’inclinaison de l’outil, facilitant ainsi la coupe latérale par fraises à bout rond ou à fond plat. Il en résulte une accélération exponentielle de l’enlèvement de matière et une réduction significative du temps de traitement des pièces usinées par CNC .

Outils réduits, stabilité accrue : l’usinage 5 axes permet d’incliner l’outil à l’angle optimal, ce qui minimise le porte-à-faux, stabilise la coupe et réduit les vibrations. Il permet également une coupe rigide avec des paramètres plus étendus, ce qui contribue à une efficacité accrue et à une moindre usure de l’outil.

Optimisation de la vitesse de coupe : En usinage 3 axes, le point de contact de l’outil avec la pièce varie, ce qui entraîne une instabilité de la vitesse de coupe. L’usinage 5 axes déplace ce point de contact afin de maintenir en permanence la vitesse de coupe optimale, ce qui améliore l’efficacité, prolonge la durée de vie des outils et réduit les coûts pour les entreprises.

Les fraiseuses CNC 5 axes de JS Precision utilisent des techniques de coupe optimisées, associées à un outillage spécialisé, pour augmenter considérablement les taux d'enlèvement de matière, réduire les cycles d'usinage et minimiser les coûts de production. Pour obtenir un devis précis concernant une fraiseuse CNC, contactez notre service client ; nous vous fournirons un devis détaillé en fonction des spécifications de votre pièce.

Cinq avantages clés : redéfinir les limites de la « fabricabilité »

Les équipements de fraisage CNC 5 axes améliorent non seulement la productivité, mais redéfinissent également les limites de la « fabricabilité » sous divers aspects, offrant davantage de possibilités pour la fabrication de pièces sur mesure par fraisage CNC.

1. Liberté géométrique inégalée : L’orientation de l’outil limite la liberté géométrique de l’usinage 3 axes, rendant difficile l’usinage de géométries complexes. La grande flexibilité spatiale de l’usinage 5 axes permet de réaliser des pièces allant de la conception à la fabrication, des structures aérospatiales aux sculptures d’exception.

2. Précision et constance optimales : En usinage 3 axes, les bridages répétés entraînent rapidement une accumulation d’erreurs. L’usinage 5 axes permet une réalisation en un seul bridage, éliminant les erreurs de bridage multiples et garantissant des relations géométriques idéales entre toutes les caractéristiques de la pièce, pour des résultats d’une grande constance pour chaque pièce usinée par CNC.

3. Excellente finition de surface : L’usinage 5 axes utilise la coupe latérale et le contrôle du point central de l’outil pour obtenir une coupe nette et une surface lisse et uniforme. Ceci réduit, voire élimine, le polissage manuel, ce qui permet de gagner du temps et de s’affranchir de son impact sur la précision.

4. Temps de cycle considérablement réduit : L’usinage 5 axes permet des taux d’enlèvement de matière élevés et une vitesse de traitement rapide. Le bridage en une seule étape réduit les temps de préparation et d’attente, raccourcissant considérablement le cycle de livraison des pièces et permettant aux entreprises de répondre rapidement à la demande du marché.

5. Fabrication en une seule pièce de pièces complexes : l'usinage 3 axes nécessite l'usinage et l'assemblage de structures complexes en plusieurs pièces, l'usinage 5 axes permet l'usinage de structures complexes en une seule pièce, améliorant la résistance et la fiabilité du produit tout en réduisant les erreurs et les coûts d'assemblage.

Le service de fraisage CNC sur mesure de JS Precision exploite les cinq principaux avantages de l'usinage 5 axes, repoussant les limites de la fabrication pour produire des pièces complexes de haute précision et de haute qualité. Passer commande est simple : il vous suffit de nous fournir vos spécifications et nous établissons rapidement un plan d'usinage pour garantir une livraison dans les délais.

Comparaison directe : 5 axes vs 3 axes : Plus de deux différences selon les axes

Pour faciliter la distinction entre les machines 5 axes et 3 axes, la comparaison présentée ici prend en compte la capacité, le coût et la facilité d'utilisation afin de permettre aux entreprises de choisir la meilleure fraiseuse CNC.

Intelligence centrale : opportunités et défis de la programmation des fraiseuses CNC 5 axes

Une programmation professionnelle est indispensable pour exploiter pleinement le potentiel de l'usinage 5 axes. Il s'agit à la fois d'une opportunité et d'un défi pour optimiser ce potentiel, ce qui a un impact direct sur la qualité des services de fraisage CNC.

Changement de mentalité : passer de la CAO à la FAO

Alors que la programmation 3 axes se concentre sur la génération de la trajectoire d'outil, la programmation 5 axes prend en compte la planification du mouvement spatial de la pièce et de l'outil, allant au-delà de la simple génération de trajectoire. Les programmeurs doivent considérer l'angle spatial de l'outil, sa position par rapport à la pièce et l'évitement des collisions, ce qui exige une conception spatiale plus poussée et des connaissances spécialisées.

Considérations clés

1. Évitement des collisions : C’est la fonction principale de la programmation 5 axes. En raison des relations spatiales complexes entre la tête de broche, le porte-outil, l’outil, la pièce et le dispositif de fixation lors de l’usinage 5 axes, le risque de collisions est accru. Le logiciel doit simuler avec précision le mouvement de l’ensemble de la machine afin de prévoir et de prévenir les risques de collision.

2. Commande vectorielle de l'outil : La commande vectorielle de l'outil influe directement sur l'état de surface de la pièce. En usinage, les angles d'inclinaison de l'outil doivent être contrôlés avec précision afin d' éviter les virages brusques et les marques. Les programmeurs doivent définir les trajectoires en fonction des courbes de la surface de la pièce.

3. Rôle clé du postprocesseur : Le postprocesseur est l’« interprète » qui convertit les programmes FAO en code exécutable spécifique à la machine. Chaque fraiseuse CNC 5 axes nécessite son propre postprocesseur, et un postprocesseur adapté permet d’éviter les défauts d’usinage.

JS Precision Solution utilise des logiciels de FAO de pointe tels que Siemens NX et HyperMILL, offrant des fonctionnalités de simulation et de programmation avancées. Notre équipe de post-traitement compétente est capable de concevoir des post-processeurs dédiés pour garantir la sécurité et l'efficacité des programmes et fournir des services d'usinage CNC 5 axes de haute précision.

Durée de vie des outils prolongée : comment maximiser les dépenses liées aux outils pour l’usinage 5 axes ?

Les coûts d'outillage représentent une part importante des dépenses en fraisage CNC. L'utilisation de l'usinage 5 axes permet de réduire considérablement ces coûts, ce qui représente un avantage majeur des fraiseuses CNC 5 axes et permet aux entreprises de réaliser des économies substantielles.

Usure uniforme : L’usinage de courbes avec un outil à bout sphérique en 3 axes provoque une usure localisée à la pointe de l’outil. L’usinage 5 axes maintient des conditions de coupe optimales et exploite le tranchant de l’outil pour une répartition uniforme de l’usure, ce qui améliore considérablement sa durée de vie.

Utilisation réduite d'outils spécialisés : L'usinage 3 axes de pièces complexes nécessite plusieurs fraises spécialisées, engendrant des coûts d'acquisition et de stockage élevés. L'usinage 5 axes, quant à lui, utilise un seul outil standard à bout rond, interchangeable pour réaliser diverses tâches qui requéraient auparavant des outils spécialisés, ce qui permet de réduire les coûts.

Réduction des efforts de coupe : l’usinage 5 axes ajuste les angles de coupe, permettant à l’outil de couper selon l’angle optimal. Il en résulte un processus de coupe plus efficace, avec des efforts de coupe réduits, une diminution des impacts sur l’outil, des ébréchures et des risques de casse, ainsi qu’une meilleure protection de la broche de la fraiseuse CNC.

Le prix de la précision : points de maintenance critiques pour les fraiseuses CNC 5 axes

Les fraiseuses CNC 5 axes sont d'une grande précision et présentent des conceptions complexes. Un entretien régulier est indispensable à leur bon fonctionnement à long terme . Il est essentiel de garantir la qualité des services de fabrication sur mesure par fraisage CNC, ce qui influe directement sur la durée de vie de l'équipement.

La précision de l'axe de rotation est essentielle : l'axe de rotation (A/C ou B/C) est le cœur d'une fraiseuse CNC 5 axes et influe directement sur la précision des pièces. La précision de positionnement doit être contrôlée et ajustée tous les trois mois, et les erreurs doivent être corrigées en temps voulu.

Compensation des erreurs géométriques : Les centres d’usinage CNC 5 axes présentent des erreurs supplémentaires par rapport aux machines 3 axes, ce qui affecte la précision des pièces. La précision spatiale et volumétrique nécessite une compensation à l’aide d’instruments tels qu’un tracker laser. La détection et la correction complètes des erreurs doivent être réalisées par logiciel.

Maintenance essentielle : Sur les fraiseuses CNC, veillez à la compensation de l’allongement thermique de la broche et effectuez des contrôles et des réglages réguliers. Compensez le jeu de la vis à billes et la précharge afin d’éliminer tout jeu. Vérifiez également la pression des brides hydrauliques ou pneumatiques pour assurer un maintien ferme de la pièce.

Étude de cas : Comment JS Precision aide les entreprises aérospatiales à réaliser une révolution dans la fabrication Blisk

Points de douleur des clients

Un fournisseur de composants aérospatiaux de taille moyenne, produisant 500 disques aubagés monoblocs par an, les faisait usiner auparavant sur une fraiseuse CNC 3 axes. Plus de cinq réglages étaient nécessaires, chacun devant être calibré ; l’opération était donc longue et fastidieuse, nécessitant plus de 40 heures de travail. De plus, ces différents réglages compromettaient la précision et l’intégrité de la surface des aubes, entraînant un taux de rebut de 15 % et impactant l’efficacité et la rentabilité de la production.

JS Precision Solution

• Équipement : JS Precision a fourni et recommandé la fraiseuse CNC haute vitesse 5 axes HAAS UMC-750. Son système de broche rigide et son axe de rotation de haute précision répondaient aux exigences d’usinage complexes des disques aubagés monoblocs.
• Production : L’ ébauche du disque aubagé est fixée en une seule étape sur un dispositif de fixation spécial. Les aubes, les passages d’écoulement et les moyeux sont ébauchés et finis par usinage 5 axes, sans erreur de fixation ni perte de temps.
• Programmation : Le logiciel Siemens NX CAM haut de gamme, associé au modèle 3D du disque aubagé, génère des trajectoires d’outil 5 axes fluides avec une charge d’outil et un angle de coupe élevés. La simulation du processus minimise les risques de collision.
• Outillage : Les outils de coupe CNC spécifiques à Blisk, dotés d'arêtes vives et de corps durs, associés au fraisage latéral 5 axes, usinent efficacement les surfaces des lames sans compromettre la précision du profil ni la finition de surface.

Comparaison des résultats

Avis client : « L’acquisition d’un centre d’usinage CNC 5 axes chez JS Precision représente bien plus qu’une simple acquisition de machine : c’est l’accès à une solution complète pour résoudre des problèmes de fabrication complexes. Leur équipe d’assistance technique nous a apporté une aide précieuse en matière de programmation 5 axes et d’optimisation du post-traitement, ce qui a considérablement amélioré l’efficacité et la précision de l’usinage de nos disques aubagés monoblocs. Nous sommes extrêmement reconnaissants envers JS Precision. »

JS Precision se spécialise dans la résolution de problèmes complexes d'usinage de pièces pour des secteurs tels que l'aérospatiale et le médical. Nous proposons des services complets de fraisage CNC sur mesure, depuis la sélection des outils de coupe et la planification des processus jusqu'à la programmation. Les entreprises intéressées sont invitées à nous contacter.

Pourquoi les leaders du secteur choisissent JS Precision

Dans le domaine du fraisage CNC, JS Precision, grâce à ses services techniques professionnels et à sa force, est également devenu le partenaire de nombreux géants de l'industrie, en fournissant des solutions de fabrication de fraisage CNC sur mesure de haute qualité et des prix compétitifs pour les machines de fraisage CNC.

Bien plus que des ventes, nous sommes un fournisseur de solutions : nous ne vendons pas seulement des fraiseuses CNC 5 axes, mais nous proposons également des solutions globales, de la sélection des équipements et de l'optimisation des processus à la formation technique et à la maintenance, en tant que partenaire tout au long du cycle de vie.

Solide expérience d'application : Notre équipe d'ingénieurs possède une expérience en usinage 5 axes dans de multiples secteurs d'activité tels que l'aérospatiale, le médical, l'automobile, les moules et matrices , et a réalisé plus de 500 projets complexes d'usinage de pièces par fraisage CNC, avec des solutions de processus garanties adaptées à vos besoins.

Facilité d'assistance technique : Nous fournissons des solutions clés en main, allant de la programmation FAO (logiciel d'optimisation de trajectoire d'outil de pointe), à la personnalisation du post-traitement, jusqu'à la mise en service sur site (assistance technique sur site), afin que votre machine 5 axes fonctionne de manière optimale dès le premier jour.

Alliance tournée vers l'avenir : Nous nous concentrons sur les technologies de fabrication de pointe, telles que l'utilisation de l'intelligence artificielle dans le fraisage CNC et les nouvelles technologies de traitement des matériaux, en intégrant ces technologies dans nos solutions afin d'aider nos clients à améliorer leur compétitivité sur le marché.

FAQ

Q1 : Les fraiseuses CNC 5 axes remplacent-elles complètement les fraiseuses CNC 3 axes ?

Absolument pas. Pour la plupart des pièces prismatiques (par exemple, les carrés et les cylindres simples), les centres d'usinage CNC 3 axes restent le choix le plus efficace et le plus économique. Les centres d'usinage 5 axes sont idéaux pour les pièces complexes, de haute précision et à forte productivité. Les ateliers modernes disposent généralement de machines 3 et 5 axes.

Q2 : Quel est l'investissement le plus crucial pour un débutant en usinage 5 axes ?

Les investissements les plus rentables concernent les talents et les logiciels. En matière de talents, il est essentiel de former ou d'embaucher des spécialistes maîtrisant la programmation et la manipulation de machines 5 axes, ainsi que l'utilisation des logiciels de FAO et des machines 5 axes. Concernant les logiciels, il est indispensable de choisir un logiciel de FAO robuste et précis. Le retour sur investissement de ces deux éléments est bien supérieur à celui de l'acquisition de matériel coûteux.

Q3 : Quelles sont les exigences particulières de la conception d'un dispositif d'usinage à 5 axes ?

Oui, tout à fait. Premièrement, le dispositif de fixation doit être conçu pour assurer un maintien rigide de la pièce afin d'éviter tout desserrage pendant l'usinage et toute perte de précision. Deuxièmement, ses dimensions doivent être réduites au minimum pour ne pas gêner les outils de coupe CNC multi-angles ni la tête de broche. Des dispositifs de fixation modulaires sont généralement nécessaires, selon les exigences de la pièce.

Q4 : Comment savoir si ma pièce nécessite un usinage 5 axes ?

Une règle simple à retenir : si une pièce nécessite deux ou plusieurs resserrages manuels pour être usinée, elle est probablement adaptée à l’usinage 5 axes, car ces resserrages répétés sont une perte de temps et nuisent à la précision. En cas de doute, envoyez le dessin de votre pièce à JS Precision pour une analyse gratuite et des recommandations d’usinage professionnelles.

Résumé

La technologie CNC 5 axes est passée d'une option haut de gamme à un outil essentiel pour maintenir la compétitivité dans la fabrication de précision moderne. Elle représente une évolution de la « fabrication soustractive » vers le « façonnage intelligent » en termes de conception, d'efficacité et de qualité.

Que vous soyez confronté à des conceptions de produits plus avancées ou à la recherche de percées en matière d'efficacité sur un marché hautement concurrentiel, JS Precision s'engage à être votre partenaire technologique de fabrication le plus fiable.

Grâce à ses fraiseuses CNC 5 axes de pointe, son équipe technique professionnelle et son système intégré, JS Precision vous propose des solutions de fraisage CNC sur mesure, performantes et à prix compétitifs. Pour toute demande de prix concernant nos fraiseuses CNC ou vos besoins d'usinage, n'hésitez pas à nous contacter.