Définition de l'usinage CNC 5 axes
L'usinage CNC 5 axes fait référence à une machine-outil qui, en plus des trois axes linéaires (X, Y et Z), ajoute deux axes rotatifs (A, B ou C). Grâce à la rotation et à l'inclinaison, l'outil de coupe peut simultanément approcher la pièce sous plusieurs angles.
●Machines-outils rotatives à maintien : les axes rotatifs sont situés sur la table de travail ; l'axe A tourne autour de l'axe X et l'axe C tourne autour de l'axe Z. Convient à l'usinage de gros volumes et aux pièces nécessitant des capacités de sous-cotation élevées.
●Machines-outils rotatives : les axes rotatifs se déplacent avec la tête d'usinage ; l'axe B tourne autour de l'axe Y et l'axe C tourne autour de l'axe Z. Convient pour l'usinage de pièces grandes ou lourdes.
Cette méthode permet de réaliser des surfaces complexes et des découpes multi-angles en une seule configuration, offrant une haute précision et une grande efficacité dans l'usinage intégré.
Précision des machines-outils 5 axes
Notre entreprise utilise le centre d'usinage vertical 5 axes Makino DA300. La machine a une course de 420 × 620 × 500 mm, une structure à haute rigidité, un système d'asservissement entièrement fermé et un contrôle du point central de l'outil RTCP.
Indicateurs de précision clés :
Précision de positionnement : ±0,0015 mm ; Répétabilité : ±0,0010 mm ; Précision de l'axe rotatif : axe A ±3″, axe C ±2″ ;
Tirant parti de la haute précision et des performances dynamiques du DA300, notre société peut usiner de manière stable des surfaces courbes complexes, des structures à cavités profondes et des réseaux de trous haute densité, offrant ainsi aux clients des capacités de fabrication de précision sur 5 axes fiables, efficaces et reproductibles par lots.
Description du flux d'usinage CNC à 5 axes
01. Revue de modélisation et de conception CAO Titre：Créez un modèle 3D de la pièce et vérifiez si la structure est adaptée à l'usinage 5 axes.
02. Programmation CAM et parcours d'outil ： Génération Importez le modèle dans le logiciel CAM, générez un parcours d'outil à cinq axes et définissez les paramètres de coupe et la simulation de collision.
03. Installation de la machine-outil et serrage de la pièce : installez les fixations, définissez le positionnement de la pièce et établissez un système de coordonnées pour garantir que l'outil peut atteindre toutes les surfaces d'usinage.
04. Calibrage de la machine-outil et préparation des outils : Corrigez la longueur de l'outil, la compensation de l'outil et les angles de l'axe rotatif pour garantir la précision de la liaison.
05. Exécution de l'usinage ： L'outil se déplace de manière synchrone le long des cinq axes pour terminer le processus d'ébauche → semi-finition → finition.
06. Inspection et compensation en ligne : utilisez des instruments de mesure pour inspecter les dimensions clés et effectuer un parcours d'outil ou coordonner la compensation si nécessaire.
07. Post-traitement et inspection : ébavurage, finition de surface et inspection dimensionnelle ; confirmer que les pièces répondent aux normes avant expédition.
Partage de cas dans l'industrie de l'usinage CNC à 5 axes
Veuillez examiner attentivement certaines de nos études de cas de projets d’usinage CNC à cinq axes. Chez Xavier, nous nous engageons à fournir des résultats supérieurs et à vous aider à répondre à vos besoins d'usinage.
1. Optique et génie électrique
Produit : Boîtier pour composants optiques dans les systèmes de visée
Ce boîtier optique en alliage d'aluminium protège l'objectif et le mécanisme de réglage. Pour résoudre le problème des structures multi-cavités à parois minces sujettes à la déformation, une combinaison de surépaisseur d'usinage grossier et de finition sur cinq axes est utilisée pour réduire les forces latérales et empêcher la déformation. La surface subit un traitement d'anodisation noire ou dure. La tolérance finale est contrôlée à ±0,005 mm, avec un taux de réussite de 98 %, et la qualité de surface répond aux exigences optiques.
Plus de produits : montures optiques, bagues de mise au point, dissipateurs thermiques, supports de filtres, boîtiers, tourelles d'objectifs de microscope, etc.
2. Aérospatiale
Produit : Aubes de turbine de moteur à turbine
Les aubes de la turbine à extrémité chaude du turbomoteur sont constituées d'alliages à haute température, nécessitant une précision géométrique stricte. Ils ont des surfaces courbes complexes, des bords d'attaque et de fuite fins et de grands angles de torsion. Une découpe de précision sur cinq axes est utilisée, combinée à une machine à mesurer tridimensionnelle et à un balayage des contours. Les pièces clés sont polies et renforcées avec précision, atteignant une tolérance dimensionnelle de la lame de ±0,3 µm. La finition de surface et la précision du canal de refroidissement répondent toutes deux aux exigences de conception.
Autres produits : Carters moteurs, supports de trains d'atterrissage, disques aubagés intégrés pour moteurs d'avion, turbopompes, carters de centrales inertielles, etc.
3. Domaine des semi-conducteurs
Produit : Chambre à vide
Les chambres à vide sont utilisées pour la gravure, le dépôt ou le traitement ionique des semi-conducteurs. Ils ont des structures internes complexes avec plusieurs marches, des canaux de gaz, des rainures d'isolation et des exigences élevées en matière de surfaces d'étanchéité. Grâce à un usinage sur cinq axes combiné à des outils de coupe rotatifs, une finition miroir locale, une inspection et des tests d'étanchéité par machine de mesure à trois coordonnées (MMT), les tolérances dimensionnelles et de position de la chambre sont de ± 0,5 à 2 µm, et la planéité et la propreté des surfaces d'étanchéité répondent aux exigences du processus.
Plus de produits : corps de bras de pulvérisation rotatif, support de lentille de machine de lithographie, bras de robot de manipulation de plaquettes, distributeur de gaz de traitement, support de plaquettes, etc.
4. Domaine de l'automatisation industrielle
Produit : Boîtier de boîte de vitesses planétaire
Le nouveau boîtier de réducteur planétaire permet d'obtenir des sièges de roulement de précision et des références de montage à multiples facettes au sein d'une structure compacte. La cavité interne est profonde et comporte plusieurs marches, et le trou central et la position du roulement nécessitent une coaxialité élevée. Grâce à une découpe de liaison sur cinq axes et à une correction en boucle fermée à trois coordonnées à température constante, la coaxialité des positions des trous de serrure est ≤0,05 à 1 µm et la déformation des parois minces est de 0,5 à 2 µm. Après assemblage, il fonctionne sans problème et avec un faible bruit.
Plus de produits : boîtiers de servomoteurs, bras de robots automatisés, supports de vis à billes de servomoteur, rouleaux de vis de convoyeur, corps de cylindre SMC, etc.
5. Domaine de communication par fibre optique
Produit : Coupleur de fibre optique
Les coupleurs de fibres optiques sont utilisés pour un alignement précis des fibres nues ou des connecteurs. Les composants sont complexes en trois dimensions, avec des surfaces courbes à multiples facettes, des micro-trous et des filetages de précision, ce qui rend l'usinage difficile. Un seul système de serrage à liaison à cinq axes réalise une coupe multi-facettes et une finition localisée, atteignant une précision de diamètre de trou, d'arbre et de filetage de ± 1 µm, une finition de surface de Ra0,8 et des mécanismes de réglage fluides.
Plus de produits : bases d'alignement de fibres optiques, bases de montage de modules de connecteurs de fibres optiques, composants d'épissure par fusion de fibres optiques, dissipateurs thermiques de modules optiques TO-CAN, émetteurs de fibres optiques, etc.
Traitement de surface
En fonction des scénarios d'application et des exigences fonctionnelles de nos produits, nous proposons une variété de procédés de traitement de surface adaptés aux pièces métalliques et plastiques, notamment :
● Passivation ● Galvanoplastie ● Placage chimique
● Polissage miroir ● Sablage/Grenaillage
● Anodisation dure ● Anodisation ordinaire ● Électropolissage
●Ajout de revêtement ●Traitement de renforcement de surface
Nous proposons des dizaines de traitements de surface de qualité industrielle pour répondre à divers besoins, du prototypage à la production de masse. Si vous ne savez pas quel procédé convient le mieux à votre produit, veuillez nous contacter. Notre équipe d'ingénieurs recommandera la solution optimale et fournira des conseils professionnels basés sur la conception, l'environnement d'utilisation et le budget.
Contrôle de qualité
Documentation qualité : nous pouvons fournir divers documents de certification et rapports de tests pour répondre à vos besoins en matière de qualité et de conformité, selon les exigences du client. Voici les documents de qualité que nous pouvons fournir :
● Certificat de conformité ● Déclaration de conformité REACH ● Rapport d'inspection dimensionnelle
●Rapport d'essai des matériaux ●Certificat de conformité des matériaux ●Déclaration de conformité RoHS
●Rapport d'inspection des machines à mesurer tridimensionnelles ●Rapport d'inspection du premier article
●Rapport sur la procédure d'approbation des pièces de production
FAQ sur l'usinage CNC 5 axes
⬢Quels sont les avantages de l'usinage CNC 5 axes ?
Il peut usiner efficacement des pièces géométriques complexes, réduire le nombre d'opérations de serrage, améliorer la précision et la qualité de surface et raccourcir le cycle d'usinage, ce qui le rend adapté aux industries de haute précision.
⬢Quel est le coût de l'usinage CNC 5 axes ?
Le coût de l'usinage 5 axes varie en fonction du matériau et de la complexité de la pièce, et est généralement plus élevé que l'usinage 3 axes en raison des coûts d'équipement et de programmation plus élevés. Cependant, il est plus efficace et nécessite moins d’opérations de serrage lors de l’usinage de pièces complexes.
⬢Quel niveau de précision l'usinage 5 axes peut-il atteindre ?
Nous pouvons atteindre une précision de +0,002 mm, ce qui le rend adapté aux applications de précision nécessitant une haute précision.
⬢Quelles pièces ou industries sont les mieux adaptées à l'usinage CNC 5 axes ?
L'usinage à cinq axes est idéal pour les pièces comportant plusieurs faces, des surfaces inclinées, des surfaces de forme libre ou des éléments concaves, et pour lesquelles une précision et une qualité de surface élevées sont requises.
⬢Quels matériaux l'usinage à cinq axes peut-il traiter ?
L'usinage à cinq axes convient principalement à l'usinage de haute précision de matériaux couramment utilisés tels que les alliages d'aluminium (6061/7075), l'acier inoxydable (304/316L), les alliages de titane (Ti-6Al-4V) et les alliages de cuivre.
⬢Comment puis-je déterminer si l'usinage CNC à cinq axes est vraiment nécessaire ?
Tenez compte de trois facteurs : la complexité de la pièce (surfaces inclinées, cavités profondes, surfaces courbes), les exigences de précision, les coûts d'usinage et le nombre de réglages. Si l'usinage à trois axes peut terminer la tâche et que l'erreur de configuration est acceptable, alors l'usinage à trois axes est suffisant.
⬢L'usinage à cinq axes vaut-il la peine pour l'usinage de petits lots ou de prototypes ?
Si la pièce présente une géométrie complexe et des exigences de haute précision, l'usinage sur cinq axes peut faire gagner beaucoup de temps ; pour les pièces simples, l’usinage trois axes est plus économique.
⬢Quel est le cycle de livraison typique pour un projet d'usinage CNC à cinq axes ?
Le cycle de livraison typique pour un projet d'usinage à cinq axes est de 1 à 4 semaines, en fonction de la complexité de la pièce et de la quantité de production. Des services accélérés sont disponibles pour les besoins urgents.
