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Une machine de fraisage CNC 4 axes utilise un axe rotatif supplémentaire appelé axe A, en plus des trois axes linéaires standard, à savoir les axes X, Y et Z. Le rôle de l'axe A est de faire tourner la pièce le long d'un axe spécifique pour effectuer des tâches de fraisage ou de gravure CNC. Les machines CNC à quatre axes peuvent effectuer des tâches plus complexes, telles que la gravure sur des cylindres ou des rainures, la découpe, le perçage, le fraisage et la création de motifs et de formes complexes sur des objets tridimensionnels. Le quatrième axe permet également de réaliser des opérations d'usinage sous différents angles sans avoir besoin de régler manuellement le matériau de travail.
L'ajout d'un quatrième axe à une machine de fraisage CNC augmente son niveau d'automatisation, de précision, d'efficacité et de productivité. En général, les machines CNC à quatre axes peuvent être divisées en quatre types principaux :
Fraiseuse CNC 4 axes :
Une fraiseuse CNC 4 axes est une machine de découpe commandée par ordinateur qui possède un axe rotatif supplémentaire. Cette machine est couramment utilisée pour découper et graver des matériaux plats tels que le bois, le plastique et les composites. L'axe A de la fraiseuse est généralement appelé axe rotatif. Il permet à la fraiseuse CNC de graver non seulement des surfaces planes, mais également des objets cylindriques tels que des colonnes, des tiges ou des cylindres. L'ajout de ce quatrième axe permet un usinage plus complexe.
Machine de fraisage CNC 4 axes :
Une machine de fraisage CNC 3 axes standard a un mouvement de haut en bas de la broche sur l'axe Z, ainsi qu'un mouvement gauche-droite sur l'axe X et un mouvement avant-arrière sur l'axe Y. Un axe rotatif A est ajouté pour créer une machine de fraisage CNC 4 axes. Comme la fraiseuse CNC 4 axes, l'axe rotatif supplémentaire permet à la fraiseuse de travailler sur la longueur, la largeur, la hauteur de la pièce et de la faire tourner.
L'axe A d'une machine de fraisage CNC 4 axes de pointe est entièrement automatique. Ces machines sont dotées d'une table rotative à axe A qui peut être indexée à différentes positions automatiquement sous commande CNC. De plus, elles peuvent également présenter un degré élevé de précision et de répétabilité, ce qui permet un usinage précis et constant des pièces.
Selon la façon dont elles sont construites pour effectuer certains types d'opérations d'usinage, les machines de fraisage CNC 4 axes peuvent être équipées de tables rotatives, qui sont des indexeurs qui offrent une rotation continue et des axes linéaires supplémentaires qui coulissent dans et hors de la machine.
Découpeur plasma CNC 4 axes :
Le rôle d'un découpeur plasma est de couper à travers un matériau électriquement conducteur à l'aide d'un arc plasma. Un découpeur plasma CNC à quatre axes peut couper avec précision n'importe quel matériau, y compris des métaux de différents types et épaisseurs. En ajoutant le quatrième axe, la machine peut facilement et avec précision effectuer des coupes circulaires ou biseautées de haute précision sur des tuyaux cylindriques et d'autres objets ronds. Les découpeurs plasma CNC à quatre axes sont parfaits pour réaliser des formes et des motifs complexes sur des tôles métalliques d'épaisseurs variables.
Laser CNC 4 axes :
Une machine de découpe laser CNC 4 axes a un faisceau laser comme outil de coupe. Comme le découpeur plasma CNC 4 axes, cette machine peut créer des formes et des motifs complexes sur des tôles métalliques d'épaisseurs variables à l'aide d'un ordinateur. Avec l'axe A supplémentaire, la pièce peut être tournée et des formes précises peuvent être découpées, même sur des objets cylindriques et des tiges. Les matériaux qui peuvent être découpés avec une machine laser CNC 4 axes comprennent le plastique, l'acrylique, le bois, le PVC et le métal de tout type comme l'aluminium, le fer, le cuivre, etc.
L'adoption généralisée des machines CNC 4 axes peut être attribuée à leurs multiples applications dans différents secteurs. Voici quelques-unes des utilisations les plus courantes des machines CNC 4 axes :
Avant d'acheter une machine CNC 4 axes, les acheteurs doivent tenir compte des points suivants :
Taille et poids de la pièce
Avant d'investir dans une machine CNC 4 axes, il est crucial d'évaluer le poids et la taille des pièces qu'elle manipulera. Il est essentiel de confirmer que la machine dispose d'une table de travail et d'une capacité de charge adéquates pour accueillir les dimensions et le poids des pièces prévues. Ne pas tenir compte de ce point pourrait entraîner une inadéquation entre les capacités de la machine CNC et les exigences des matériaux disponibles, ce qui pourrait entraîner des inefficacités ou des limitations opérationnelles potentielles.
Rigidité et stabilité de la machine
Lors du choix d'une machine CNC 4 axes, il est essentiel de privilégier la rigidité et la stabilité de la machine. Une machine CNC stable et robuste offre de nombreux avantages, notamment une grande précision de coupe, une réduction des vibrations pendant le fonctionnement et une excellente durabilité. La stabilité permet de maintenir la précision au fil du temps, garantissant que les pièces répondent aux spécifications souhaitées. Le choix d'une machine rigide et stable contribue à une coupe précise, à des performances à faibles vibrations et à une durabilité accrue, ce qui se traduit par une meilleure efficacité de production et une meilleure qualité des produits.
Système de commande et compatibilité logicielle
La sélection du système de commande et de la compatibilité logicielle est cruciale lors du choix d'une machine CNC 4 axes. Le système de commande sert de centre névralgique qui régit le fonctionnement de toute la machine. Il est impératif de s'assurer que le système de commande est convivial, ce qui permet aux opérateurs de configurer et de gérer efficacement les tâches d'usinage. De plus, la compatibilité logicielle étendue garantit que la machine peut fonctionner de manière transparente avec divers logiciels de conception et de génération de trajectoires d'outils.
Q : Quelles sont les principales différences entre une machine CNC 3 axes et une machine CNC 4 axes ?
R : L'axe d'une machine CNC fait référence au nombre de directions dans lesquelles la machine peut se déplacer et donc au niveau de complexité qu'elle est capable d'atteindre lors de l'usinage d'un objet. Une machine CNC 3 axes de base se déplace dans trois directions : horizontale gauche/droite, horizontale haut/bas et verticale. Une machine CNC 4 axes possède un quatrième axe de rotation supplémentaire, généralement désigné par « A ». L'axe supplémentaire permet à la machine de faire tourner la pièce horizontalement. Cette rotation permet à la machine de percer ou de découper un objet de plusieurs côtés.
Q : Quels sont les avantages d'une fraiseuse CNC 4 axes ?
R : Les machines CNC 4 axes peuvent créer des motifs plus complexes et plus précis en ayant des capacités de perçage rotatif supplémentaires. Elles sont également plus efficaces, car plusieurs pièces identiques peuvent être mises en place à la fois, et la machine peut automatiquement exécuter leur duplication sans s'arrêter.
Q : Peut-on ajouter un quatrième axe à une machine CNC ?
R : Il est possible, dans certains cas, d'ajouter un quatrième axe à une machine CNC, mais cela dépendra du modèle et des spécifications de la machine existante. Il est conseillé de consulter un expert afin de déterminer si la modification est réalisable ou non.
Q : Quels types de matériaux une machine CNC 4 axes peut-elle travailler ?
R : Une machine CNC 4 axes est capable de travailler avec un grand nombre de matériaux, tels que le bois, le métal, l'acrylique, la mousse et le PVC, pour n'en citer que quelques-uns. La force et le type de fraise utilisés varient en fonction du matériau spécifique traité.