Machine CNC 5 axes DIY

Types de machines CNC 5 axes DIY

Une **machine CNC 5 axes DIY** peut avoir plusieurs types en fonction de sa conception et de sa structure. Voici quelques-uns des plus populaires :

• Machines CNC 5 axes en porte-à-faux :

  Une machine CNC 5 axes en porte-à-faux a une partie supérieure soutenue par un seul bras ou axe vertical. Ces configurations offrent à la machine une flexibilité sur les axes horizontal et vertical. La conception est assez similaire à celle d’une machine à portique, sauf qu’elle fonctionne sur une seule colonne de support. Elles sont souvent utilisées pour les tâches d’usinage léger, telles que la mousse, le plastique et les matériaux légers.

• Machines CNC 5 axes à portique :

  Une machine CNC 5 axes à portique possède un montage horizontal qui se déplace le long de rails verticaux. Cette machine prend en charge les grandes pièces et permet des opérations d’usinage à grande vitesse. Sa structure est presque identique à celle des machines CNC en porte-à-faux, mais elle comporte deux colonnes de support verticales. Comparé à la machine à portique, le porte-à-faux est plus léger et plus facile à manœuvrer. Cela le rend préférable pour une utilisation dans un projet CNC à domicile.

• Machines CNC 5 axes DIY à tête inclinable :

  Ce type de machine CNC possède une tête de coupe mobile qui peut s’incliner et tourner sur deux axes supplémentaires. Cela permet d’usiner des géométries complexes avec une grande précision. Les machines conviennent aux pièces de petite à moyenne taille. Grâce à sa capacité polyvalente et à son coût relativement faible, la machine 5 axes à tête inclinable est l’une des machines DIY les plus populaires.

Spécifications et entretien

• Zone de travail :

  La zone de travail ou la taille du lit déterminera la taille maximale de la pièce pouvant être traitée. Pour la plupart des machines DIY, les tailles typiques vont de 300 mm x 300 mm à 600 mm x 600 mm, mais certaines ont des zones de travail plus grandes.

• Axes :

  Une CNC 5 axes standard possède 5 axes numérotés qui permettent de déplacer une pièce dans différentes directions. Les trois premiers – gauche/droite, avant/arrière et haut/bas – sont appelés les axes principaux ou fixes ; les deux autres sont l’inclinaison et la rotation. Les machines à axe principal peuvent ne posséder que 3, 4 ou 5 numéros usinés dessus.

• Montage :

  Le montage est la façon dont la machine maintient et fixe la broche de coupe ou le porte-outil afin qu’elle puisse maintenir des fraises de différents types et tailles. Généralement fabriqués en alliage métallique ou en polymère, les montages peuvent également être imprimés en 3D.

• Broche :

  La broche fournit la puissance de rotation utilisée pour porter les outils de coupe. La plupart des broches CNC 5 axes ont une plage de 3 à 24 kW et des vitesses comprises entre 12 000 et 60 000 tr/min, les modèles les plus rapides étant réservés aux modèles refroidis par air. Certaines machines CNC 5 axes sont dotées de moteurs à balais ou sans balais qui sont fixes ou intégrés dans la tête de broche.

• Contrôleur :

  Il s’agit de la partie de la machine CNC qui interprète les instructions de code G du logiciel CAO/FAO de l’utilisateur, les convertissant en signaux électroniques qui font fonctionner les moteurs et dictent la vitesse et la direction de l’action de coupe. Les contrôleurs existent en différents types, notamment les contrôleurs Ethernet et USB. Les contrôleurs USB CNC 5 axes sont généralement plus faciles à installer pour les utilisateurs DIY et sont souvent configurés avec une interface conviviale. Les fonctionnalités plus avancées comprennent des porte-outils multiples et des plateaux tournants – où un outil est recouvert par un autre – des outils manuels, un étalonnage automatique et des technologies de plasma, de laser ou d’éclair.

• Moteurs :

  Ce sont les machines qui mettent en œuvre les mouvements requis par le système CNC. Dans les modèles DIY simples, les moteurs pas à pas sont le choix habituel pour les moteurs d’entraînement. Toutefois, dans les machines CNC professionnelles plus robustes, les servomoteurs prennent en charge les tâches d’entraînement avec leur haute précision et leurs performances améliorées.

• Système de refroidissement :

  La chaleur de fonctionnement d’une broche doit être gérée, tandis que les pièces usinées peuvent nécessiter un fluide de lubrification ou de refroidissement pour aider à gérer la température. Par conséquent, les chemises d’eau, les dissipateurs de chaleur et les ventilateurs ou systèmes de brumisation de la machine 5 axes jouent un rôle crucial pour garantir à la fois la longévité et le bon fonctionnement, qu’ils soient refroidis par air ou par eau.

En ce qui concerne les pièces de la machine qui nécessitent un entretien régulier, il s’agit presque toujours des pièces mobiles. L’huile de lubrification suffit généralement comme lubrifiant pour la plupart de ces zones mobiles, mais veillez à éviter toute application de graisse sur les pièces où elle pourrait attirer des débris pendant l’usinage et créer des erreurs possibles dans la qualité de l’usinage.

Applications des machines CNC 5 axes DIY

Une machine CNC 5 axes DIY a de nombreuses applications dans divers secteurs, ainsi que pour les passe-temps à domicile. Un aspect notable de ces machines est la personnalisation qu’elles peuvent prendre en charge, permettant une application dans presque tous les secteurs.

En général, les machines sont bénéfiques pour l’usinage directionnel en degrés de liberté linéaire et rotationnel ; ainsi, elles peuvent fabriquer des objets aux géométries complexes. Voici quelques secteurs et applications où une machine CNC 5 axes est utile.

• Médical

Les implants médicaux utilisent souvent des machines CNC 5 axes dans leur fabrication, en particulier ceux aux formes complexes, tels que les implants orthopédiques. Les prothèses personnalisées peuvent être fabriquées à l’aide de ces machines, ainsi que les instruments chirurgicaux tels que les guides et les fraises.

• Aérospatiale

Les industries aérospatiales s’appuient fréquemment sur la technologie CNC 5 axes pour fabriquer des composants d’aéronefs tels que des supports, des turbines et des pièces personnalisées. Les capacités de haute précision de ces machines permettent de fabriquer des pièces légères aux géométries complexes, et leur efficacité favorise le prototypage rapide.

• Automobile

Les industries automobiles peuvent utiliser des machines CNC 5 axes pour fabriquer des pièces de voiture personnalisées. Cela comprend les jantes en alliage et les garnitures intérieures. L’efficacité et la précision de ces machines les rendent idéales pour les itérations de conception et le prototypage rapide. Les marques automobiles de luxe peuvent en particulier utiliser des machines CNC 5 axes pour obtenir la personnalisation et l’optimisation de leurs véhicules.

• Fabrication d’outils et de matrices

L’industrie de la fabrication de matrices et d’outils utilise des machines CNC 5 axes pour construire divers moules et matrices, notamment des moules de coulée, des moules d’injection et des matrices de gaufrage. En outre, les machines sont utiles pour l’usinage des outils de coupe, tels que les fraises et les gabarits personnalisés.

• Travail du bois, art et loisirs

Les projets de travail du bois impliquent l’utilisation de machines CNC 5 axes pour graver, sculpter ou même couper diverses pièces en bois. Cela peut impliquer la fabrication de meubles, d’éléments architecturaux ou d’instruments de musique, entre autres pièces. Les machines sont également excellentes pour les projets de conception et artistiques, notamment la sculpture et la bijouterie.

Comment choisir une machine CNC 5 axes DIY

Voici quelques conseils clés qui aident les clients à choisir la meilleure machine CNC 5 axes :

• Type de machine : Déterminez le type de machine 5 axes parmi les cinq types disponibles : broche inclinable 5 axes (Y inversé), turbopower 5 axes, rotation continue 5 axes (le plus courant), rotation continue multi-axes ou un modèle hybride qui combine un turbopower et une forme hybride.
• Capacité d’imagerie thermique : Certains modèles avancés peuvent faire plus que simplement aider à localiser le problème. Ils peuvent également fournir des informations sur la nature et l’étendue du problème, les plages de température impliquées et d’autres détails diagnostiques qui peuvent être cruciaux pour prendre des décisions éclairées pendant le processus de réparation ou d’entretien.
• Facilité d’utilisation : Tenez compte de la facilité de chargement et de déchargement des pièces dans la machine CNC. Recherchez des fonctionnalités telles que des systèmes de fixation à changement rapide, des chargeurs de pièces automatisés et des commandes CNC conviviales qui simplifient la programmation et le fonctionnement.
• Tables rotatives : Tenez compte de la taille de la table de travail CNC et de la disponibilité des tables rotatives CNC. Une table de travail CNC avec des rainures en T ou d’autres fixations peut maintenir en sécurité des pièces volumineuses ou de forme irrégulière. Les tables rotatives CNC ajoutent un mouvement d’axe pour usiner des pièces présentant des caractéristiques circulaires ou qui nécessitent un usinage indexé.
• Contraintes budgétaires : Déterminez le type de budget de pièces critiques avec lequel vous travaillez et fixez-le comme limite pour la recherche. Il existe de nombreuses machines CNC 5 axes disponibles pour tous les budgets, il est donc très probable de trouver quelque chose de convenable dans une fourchette de prix spécifiée.
• Assistance après-vente : Choisissez toujours un vendeur offrant une bonne assistance après-vente. Cela comprend la garantie de la machine, les ateliers de réparation, la ligne d’assistance, la disponibilité des pièces de rechange, les manuels d’instructions, les guides de dépannage, etc.

Machine CNC 5 axes DIY : questions et réponses

Q : À quoi servent les machines CNC 5 axes ?

R : Une machine CNC 5 axes est capable d’effectuer des coupes et des gravures plus complexes que ses homologues 3 axes. Avec l’ajout de deux axes de rotation, la machine peut incliner et faire pivoter la pièce ou l’outil. Cela lui permet d’effectuer des coupes à des angles difficiles à obtenir en utilisant uniquement trois mouvements linéaires. De plus, les axes supplémentaires permettent un traitement ininterrompu sans qu’il soit nécessaire de repositionner la pièce. Cette amélioration améliore considérablement la précision et la cohérence de l’usinage, ce qui rend les machines CNC 5 axes idéales pour la création de conceptions complexes, de moules et d’Engineer des pièces aérospatiales en titane. Elles sont couramment utilisées dans des industries telles que l’aérospatiale, l’automobile, le médical et la fabrication de moules. Les machines CNC 5 axes conviennent aux tâches d’usinage complexes telles que le fraisage, la gravure, le perçage et la découpe.

Q : Les machines CNC 5 axes ont-elles des avantages ?

R : Les machines CNC 5 axes offrent de nombreux avantages qui en font des investissements judicieux pour les entreprises cherchant à améliorer leurs capacités d’usinage et à atteindre des niveaux de précision plus élevés. L’un des principaux avantages des machines CNC 5 axes est leur capacité à exécuter des opérations d’usinage complexes avec aisance. Les axes de rotation supplémentaires offrent une plus grande liberté de mouvement, ce qui permet à la machine d’effectuer des coupes, des gravures et des formes complexes difficiles à obtenir avec des machines 3 axes. Cela ouvre des possibilités de création de conceptions complexes, de modèles architecturaux et de moules de haute précision. La précision et la précision améliorées constituent un autre avantage notable des machines CNC 5 axes. Grâce aux axes supplémentaires, les machines peuvent maintenir l’orientation et la position de la pièce tout au long du processus d’usinage. Par conséquent, il est moins nécessaire de repositionner la pièce, ce qui réduit le risque d’accumulation d’erreurs et améliore la cohérence et la répétabilité. Les appareils CNC 5 axes peuvent atteindre des niveaux de précision et de précision plus élevés, ce qui se traduit par des produits finis d’excellente qualité.