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Concernant CNC 4 axes

Types de CNC 4 axes

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.

Spécifications et entretien des CNC 4 axes

Spécifications

  • Tailles des machines CNC 4 axes : L'usine souhaite avoir une idée de ce qui est possible avec le matériau. La demande peut aller d'une petite boîte de 2 pi x 1 pi x 1/2 pi à une grande boîte comme un conteneur d'expédition de 8 pi x 4 pi x 4 pi, avec tout ce qui se trouve entre les deux. Il en va de même pour l'axe de rotation. Un corps humain entièrement assemblé utiliserait une fraiseuse CNC 4 axes pour montrer l'assemblage complet ou uniquement les parties dans la zone de la poitrine. Les humains ont beaucoup de mouvements et l'introduction de machines CNC rotatives permet aux utilisateurs de travailler sur des objets de toutes tailles, des petits aux grands.
  • Types de fraises des machines CNC 4 axes : Une fixation rotative à 4e axe CNC comprendra normalement un jeu de pinces. Elles comprendront les pinces de 3, 4, 5, 6 et 13 mm, ainsi qu'un mandrin de maintien avec des mors de 12 et 30 mm. D'autres méthodes pour maintenir l'objet comprennent le feuilletage de cuivre avec un arbre de 4 mm et des tables à vide. Généralement, plus la pince est petite, plus le travail qui peut être effectué est précis, mais la pince plus grande permet normalement de travailler sur des objets plus grands.
  • Matériau de travail : Les matériaux courants qu'une machine CNC rotative peut travailler comprennent les métaux doux comme l'aluminium, le plastique, le bois, la pierre, le marbre, la résine et le verre. Chaque matériau aura une pièce de rechange qui peut être utilisée pour travailler sur ce matériau. Par exemple, une pièce en marbre pourrait utiliser un support en marbre sur une machine CNC. Une pièce en verre pourrait utiliser un support laser pour une CNC laser rotative pour graver des informations sur le verre.

Entretien

  • Inspection et nettoyage : Inspectez et nettoyez régulièrement la machine CNC. Éliminez la poussière, les débris et les accumulations de liquide de refroidissement. Portez attention aux pistes, aux rails et aux axes. Utilisez une brosse douce, un aspirateur ou un chiffon non pelucheux pour nettoyer les zones difficiles d'accès.
  • Lubrification : Lubrifiez périodiquement les pièces mobiles de la machine. Cela comprend les rails linéaires, les guides, les vis à billes et les engrenages. Utilisez le lubrifiant approprié spécifié par le fabricant. Assurez une distribution uniforme tout en essuyant l'excédent.
  • Étalonnage et serrage : Étalonnez la machine CNC 4 axes après une période d'utilisation définie, en fonction de la routine optimale du fabricant. Lubrifiez et nettoyez toutes les fixations et les guides. Cela peut inclure la vérification ou le serrage des courroies, des chaînes et des pinces pour s'assurer qu'elles sont correctement réglées, ce qui améliore la précision et la répétabilité de la pièce.
  • Gestion de la poussière et des débris : Installez des systèmes d'extraction de poussière ou d'aspiration appropriés pour éliminer les débris pendant les opérations d'usinage. Cela empêche le colmatage, la surchauffe et les dommages potentiels. Éliminez les débris de manière appropriée.
  • Changements de fluide : Changez l'huile et les liquides de refroidissement utilisés pour lubrifier les pièces mobiles et les zones selon les directives du fabricant. Cela permet d'éviter la contamination et de garantir des performances optimales.
  • Sauvegarde et restauration : Sauvegardez régulièrement les programmes de la machine CNC. Cela comprend les préréglages des outils, les paramètres et les fichiers de fonctionnement. Stockez-les sur des périphériques externes ou des services cloud. En cas de perte ou de corruption de données, restaurez rapidement les informations sauvegardées.
  • Entretien professionnel : Planifiez un entretien et une maintenance professionnels périodiques pour la machine CNC. Des techniciens qualifiés peuvent effectuer des inspections, des étalonnages et des réparations complets, si nécessaire. Leur expertise garantit la longévité et la fiabilité de la machine.

Applications des CNC 4 axes

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 :

  • Industrie automobile : La machine CNC à quatrième axe joue un rôle crucial dans l'industrie automobile. Elle est utilisée pour la fabrication de diverses pièces et composants d'automobiles avec une grande précision et une grande efficacité. Parmi les composants automobiles fabriqués sur une machine CNC 4 axes, citons les corps de soupape, les pièces de garniture automobile, les volants, les tableaux de bord, les culasses, etc. En utilisant la technologie CNC 4 axes, les entreprises automobiles peuvent atteindre des vitesses de production plus rapides, réduire les coûts de main-d'œuvre et améliorer la qualité de leurs produits.
  • Domaine médical : Dans le domaine médical, les machines CNC 4 axes sont utilisées pour créer des prothèses pour les patients qui ont perdu des membres. Ces machines ont la capacité de produire des pièces avec des géométries complexes, qui sont généralement difficiles à réaliser à la main. De plus, les machines CNC 4 axes peuvent facilement fabriquer plusieurs pièces prothétiques identiques en une seule configuration, rationalisant ainsi le processus de fabrication. Au-delà des prothèses, le dispositif CNC 4 axes est utilisé pour fabriquer des équipements médicaux tels que des implants, des instruments chirurgicaux et des vis osseuses, pour n'en citer que quelques-uns.
  • Fabrication d'enseignes : Les fabricants d'enseignes utilisent souvent des fraiseuses CNC 4 axes pour graver des lettres ou sculpter des logos complexes sur divers matériaux. Sa capacité à créer de manière transparente des formes d'enseignes et des lettres détaillées fait de la machine un choix privilégié pour de nombreux artisans fabricants d'enseignes. De plus, les machines CNC 4 axes peuvent fonctionner sur différents types de matériaux comme le bois, le plastique et le métal. Cela signifie qu'elles peuvent être utilisées pour fabriquer tous les types d'enseignes, des enseignes en bois traditionnelles aux enseignes numériques modernes.
  • Production de composants aérospatiaux : L'industrie aérospatiale exige le plus haut niveau de précision imaginable, il n'est donc pas étonnant que la machine la plus couramment utilisée dans ce secteur soit une CNC 4 axes. La machine CNC peut facilement usiner des prototypes de formes complexes, ainsi que des structures creuses complexes typiques de l'architecture des avions. Non seulement elle le fait avec une précision incroyable, mais elle reste également rentable, ce qui en fait l'une des rares machines adaptées à la production en série de pièces de haute qualité pour les avions, les fusées, les satellites et autres véhicules spatiaux.

Comment choisir une 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.

Questions et réponses

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.