Différence entre le fraisage 3 axes, 4 axes et 5 axes

Fraiseuses CNC viennent dans de nombreuses configurations. Parmi les options les plus courantes figurent les modèles 3 axes, 4 axes et 5 axes.

Le type de machine à choisir dépendra de votre capacité de fabrication de matériaux. Ce guide explore certains aspects fondamentaux que vous pouvez prendre en compte lors du choix de ces fraiseuses

Avant même d’explorer en détail la différence entre les fraiseuses CNC à 3 axes, les fraiseuses CNC à 4 axes et les fraiseuses CNC à 5 axes, soyons clairs sur une chose.

La différence entre ces fraiseuses CNC réside principalement dans le degré de mouvement. Il s'agit du nombre de directions et de capacités de coupe que le système d'outillage peut atteindre au cours de tout processus d'usinage.

Pour que vous compreniez clairement cela, nous commencerons par les bases au fur et à mesure que nous progresserons vers des scénarios légèrement plus complexes :

Différence entre CNC 3 axes et 4 axes

Variable à comparer	Fraiseuse CNC à 3 axes	Fraiseuse CNC à 4 axes
Nombre d'axes	· X, Y et Z · X – mouvement dans le sens vertical · Y – mouvement dans le sens horizontal · Z – représente le mouvement de haut en bas	· X, Y, Z et A (3 axes plus 1 axe) · Axe A
Degré de mouvement	· 3 degrés de mouvement linéaire	· Fonctionne en X, Y et Z, parallèlement à un mouvement rotatif le long de X en raison de l'axe A

 

En plus, Fraiseuses CNC à 4 axes Entrez:

• Type d'indexation de la machine CNC à 4 axes
• Machine CNC à 4 axes de type simultané

Idéalement, le tableau comparant les fraiseuses à 3 axes et à 4 axes explique simplement le principe de fonctionnement de ces fraiseuses CNC. Passons maintenant à l'étape suivante pour comparer les types de fraiseuses CNC suivants.

Différences entre les CNC à 4 axes et à 5 axes

Variable à comparer	Fraiseuse CNC à 4 axes	Fraiseuse CNC 5 axes
Nombre d'axes	· X, Y, Z et A (3 plus 1 ou 3 plus A)	· X, Y et Z, plus les axes B et C · Selon le type de machine CNC, ils peuvent utiliser l'axe A
Degré de mouvement	· Fonctionne sur les axes X, Y et Z, tout en ajoutant un degré de rotation à la pièce le long de l'axe X. Le mouvement rotatif est dû à l'axe A supplémentaire.	· Degré complexe de mouvement qui peut inclure la rotation de l'axe B et de l'axe C ou la rotation de l'axe A et de l'axe C · Le degré de mouvement ci-dessus fonctionne avec les axes X, Y et Z.

 

En plus des informations ci-dessus, il est important de noter que les fraiseuses CNC 5 axes sont disponibles en :

• Index 3 + 2 axes
• Axe continu

Le principe de fonctionnement des 4 axes par rapport aux 5 axes étant désormais évident, allons un peu plus loin pour explorer d'autres différences.

Dans ce deuxième segment, nous nous concentrerons sur le coût et la complexité des opérations de fraisage CNC. N'oubliez pas qu'en fonction de la pièce que vous souhaitez usiner, vous pouvez choisir une 3 axes, machine 4 axes ou 5 axes.

Encore une fois, résumons cela dans le tableau ci-dessous :

Variables à comparer	Fraiseuse CNC à 3 axes	Fraiseuse CNC à 4 axes	Fraiseuse CNC 5 axes
Capacité de coupe	· Coupe des pièces selon 3 axes (X, Y et Z)	· En plus des 3 axes, le mouvement rotatif permet de couper des géométries complexes telles que des hélices, des arcs, des configurations angulaires, etc.	· La broche et la pièce tournent dans une fraiseuse CNC à 5 axes · Coupe la pièce en XYZ et rotation en A et C ou B et C
Avantages	· Rentable pour l'usinage de pièces à géométries simples · Le temps de configuration de la machine est plus court et son utilisation est plus simple · Plus facile à programmer	· Plus faisable et économique pour les pièces complexes que la CNC 3 axes · Peut maintenir des tolérances serrées puisque vous ne changerez pas de montage pendant l'usinage. · 4ème l'axe aide à percer des trous	· Usine les 5 côtés de la pièce en même temps · Peut usiner des pièces à géométrie complexe · Peut usiner des pièces qui pourraient autrement être fabriquées à l'aide de moules
Limites	· Ne convient pas aux formes non conventionnelles (Impossible d'usiner des pièces complexes) · Peut ne pas usiner en profondeur et bien les cavités · Faible vitesse de production et précision · Capacité limitée	· La programmation est un peu difficile par rapport à une fraiseuse à 3 axes · Vitesse limitée · Coûts d’usinage élevés	· La programmation de la machine est légèrement plus difficile que celle de la machine CNC à 3 axes et des machines CNC à 4 axes · Nécessite une formation avancée de l'opérateur · Machines coûteuses

 

Alors, quelle fraiseuse CNC devriez-vous utiliser ?

Votre décision dépendra de :

• Forme géométrique de la pièce que vous souhaitez fraiser (simple ou complexe)
• Volume de production
• Budget
• Tolérance

Dans notre dernier segment, mettons en perspective le principe de fonctionnement et les finitions des pièces de la fraiseuse CNC 3 axes, 4 axes et 5 axes :

Nature de l'opération pendant le processus de fraisage CNC	Fraiseuse CNC recommandée en fonction de l'axe
Degré de mouvement	· 3 axes : Faible degré de mouvement · 4 axes : Degré de mouvement moyen · 5 axes : Degré de mouvement le plus élevé
Complexité des pièces	· 3 axes : Géométries moins complexes · 4 axes : Pièces moyennes à moins complexes · 5 axes : Pièces géométriques très complexes (Peut remplacer le moulage dans certaines applications)
Positionnement	· 3 axes : Positionnement limité · 4 axes : positionnement modéré · 5 axes : Plus d'options de positionnement
Temps d'usinage	· 5 axes plus rapide grâce à plusieurs outils que l'axe X
Programmation	· Les 3 axes ont la programmation la plus simple suivie des machines 4 axes puis 5 axes · Le niveau de formation du personnel suivra également le même ordre
Degré de personnalisation des pièces usinées	· Vous pouvez atteindre le plus haut degré de personnalisation avec la fraiseuse CNC à 5 axes, suivie de la fraiseuse CNC à 4 axes puis de la fraiseuse CNC à 3 axes
Finition	· Le système 5 axes offre le plus haut degré de finition, ce qui réduit le nombre d'opérations secondaires.
Gestion du système d'outillage	· Les collisions d'outillage sont moindres dans les 4 axes et 3 axes en raison du faible degré de mouvement · Avec de nombreux degrés de mouvement, une collision d'outillage peut se produire dans les 5 axes, en particulier s'il y a un problème avec la programmation · Dans la plupart des cas, les machines à 4 et 5 axes utilisent des outils plus courts, contrairement aux machines à 3 axes. Par conséquent, le risque de rupture d'outil est faible sur une machine à 5 axes.

 

Chez TSINFA, nous proposons une large gamme de fraiseuses CNC avec différents degrés de mouvement.

Pour des tâches d'usinage simples, vous pouvez choisir une fraiseuse à 3 axes. Cependant, pour des machines moyennement complexes, une fraiseuse à 4 axes fera l'affaire. Mais si vous devez fabriquer des composants très complexes, le meilleur choix sera une fraiseuse à 5 axes.

N'oubliez pas que le nombre d'axes indique simplement la complexité du processus de fraisage.

Dites-nous simplement vos besoins d’usinage et nos techniciens vous conseilleront en conséquence – Contactez-nous.

Davantage de ressources:

Axe dans une fraiseuse CNC – Source : NED

Guide d'achat d'une fraiseuse – Source : TSINFA