Combien d'axes y a-t-il dans un tour CNC ?
Le tour CNC est la définition même d'une merveille technologique en termes de configurations multiaxes. Ces axes garantissent des résultats optimaux pour vos projets. Quels sont donc ces axes qui pilotent cette machine polyvalente ?
Axes primaires dans un tour CNC
1. Axe X
Les mouvements radiaux des outils de coupe sur votre tour CNC sont gérés par l'axe X. Ce mouvement radial est perpendiculaire à l'axe de la broche et contrôle la profondeur d'insertion des outils dans la pièce. La programmation des mouvements sur l'axe X correspond au contrôle des diamètres du produit fini.
De plus, la précision de l'axe X influence directement la précision dimensionnelle globale de vos pièces. Chaque réglage de cet axe entraîne un déplacement de l'outil de coupe vers ou depuis le centre de l'axe. L'axe X est comparable à votre contrôleur de diamètre, car il contrôle l'épaisseur ou la finesse de la pièce lors de son usinage.
2. Axe Z
L'axe Z illustre le mouvement longitudinal de votre outil de coupe le long de l'axe de la broche. Ainsi, l'outil peut travailler sur toute la longueur de votre pièce. Cet axe garantit que certains éléments sont positionnés avec précision sur la pièce.
De plus, l'axe Z détermine l'emplacement de la découpe sur la pièce. Ceci est particulièrement crucial lorsque plusieurs éléments sont usinés à différents endroits. C'est le mouvement de l'axe Z qui définit les longueurs des épaulements, des rainures et autres éléments longitudinaux de la pièce.
Les axes X et Z fonctionnent conjointement lors des opérations de tournage, de surfaçage et de filetage classiques. Lors de la rotation d'une pièce cylindrique, l'axe X permet des coupes plus profondes tandis que l'outil se déplace longitudinalement le long de la pièce, contrôlé par l'axe Z. Lors du surfaçage, l'axe Z rapproche l'outil de la pièce tandis que l'axe X se déplace transversalement à la face.
Pour le filetage, le mouvement simultané des axes X et Z assure une profondeur de coupe légèrement supérieure à chaque passe. Dans ce cas, le mouvement de l'axe Z suit le pas du filetage.
Axes supplémentaires dans les tours CNC avancés
1. Axe Y
À angle droit par rapport aux axes X et Z, l'axe Y assure le mouvement permettant de créer des éléments décentrés tels que des rainures, des fentes ou des trous excentrés. L'introduction d'un axe supplémentaire entraînera une croissance spectaculaire des capacités de fraisage.
L'option axe Y améliore la fonctionnalité de votre tour CNC et le rend plus performant. Les pièces asymétriques ne peuvent être ni parfaitement rondes ni axialement symétriques. Cette machine facilite grandement la réalisation de trous décentrés, de surfaces planes et de contours complexes. Sur les centres de tournage-fraisage contemporains, cet axe est généralement associé au fraisage et au tournage de pièces en une seule configuration.
2. Axe C
L'axe C contrôle la rotation de la broche. Il permet de positionner la pièce selon des positions angulaires prédéterminées. L'usinage de pièces dans des positions angulaires précises dépend donc de ce contrôle de rotation.
Votre tour est désormais capable d'usiner n'importe quel angle spécifique autour de votre pièce grâce à l'axe C. Cet aspect est crucial pour la création de motifs tels que des trous de boulons, des cannelures ou des fonctions de positionnement angulaire précis. La broche devient alors un dispositif d'indexation, permettant ainsi le positionnement et le serrage de la pièce dans différentes positions angulaires pour l'usinage.
Tours CNC multi-axes
1. Axe B
La rotation de l'axe B permet d'ajuster l'axe Y afin que l'outil de coupe puisse approcher la pièce sous différents angles. L'inclinaison permet à la machine de découper des contours complexes et d'atteindre des éléments difficiles. Ainsi, l'axe B vous donne un avantage dans la réalisation de motifs géométriques complexes.
De plus, le tour CNC avec axe B permet le perçage et le fraisage angulaires avec angles composés, ainsi que la création de tout contour 3D. Votre outillage peut être orienté vers la position de coupe optimale sur chaque élément pour un fini de surface optimal. Ainsi, l'axe B permet à vos outils de coupe de s'incliner librement et d'approcher la pièce sous presque tous les angles.
2. Axe A
L'axe A correspond à la rotation autour de l'axe X. Cette rotation supplémentaire a été ajoutée pour accroître la capacité de la machine à atteindre des géométries complexes. Ainsi, les caractéristiques les plus complexes de la pièce sont atteintes grâce à la configuration avec l'axe avancé.
Ainsi, pour votre tour, la capacité de l'axe A offre une plateforme d'usinage très polyvalente. Elle permet à votre outil d'accéder à des axes de mouvement supplémentaires pour usiner des géométries difficiles à usiner.
L'axe A permet l'usinage de pièces nécessitant plusieurs réglages ou un équipement spécifique. Il est particulièrement utile pour l'usinage de pièces présentant des angles composés ou des contre-dépouilles complexes.
Axes dans les tours CNC haut de gamme à broches et tourelles multiples
1. Axe W
L'axe W est généralement un axe Z secondaire pour le coulissement supplémentaire de la sous-tourelle ou de la sous-broche. Grâce à cet axe, votre machine peut travailler simultanément sur deux points de la pièce. La productivité en est ainsi considérablement améliorée.
Avec cet axe sur votre tour, vous pourrez également usiner l'avant et l'arrière de votre pièce en une seule opération. Vous réaliserez peut-être des opérations de tournage avec la broche principale tout en usinant simultanément l'arrière avec la contre-broche.
2. Axe V
L'axe V intègre généralement un mouvement de coulisseau secondaire supplémentaire, qui déplace généralement un autre axe X pour une seconde tourelle. Cette configuration permet à votre machine d'effectuer plusieurs opérations simultanément, réduisant ainsi considérablement le temps de cycle. Par conséquent, la productivité est considérablement accrue grâce à la possibilité de traitement parallèle.
De plus, votre tour est désormais un outil de production doté d'une fonction supplémentaire : le déplacement sur l'axe V. Vous pouvez ainsi appliquer simultanément plusieurs outils sur la pièce, par exemple pour l'ébauche avec l'un d'eux, puis la finition avec l'autre. Ainsi, sur votre machine, les opérations qui auraient été effectuées séquentiellement sont désormais exécutées simultanément.
Choisir la bonne configuration d'axe de tour CNC
La configuration des axes d'un tour CNC doit répondre à des critères essentiels. Le choix doit être guidé par vos exigences de fabrication spécifiques.
· Complexité de vos pièces
La complexité de la pièce est l'un des principaux facteurs déterminant le nombre d'axes requis. Par exemple, la complexité de la forme de votre pièce détermine si un usinage à deux axes ou à axes multiples est nécessaire. C'est donc un facteur à prendre en compte lors du choix d'une configuration de tour CNC.
· Type de matériau
Le matériau usiné détermine les exigences des axes de la machine. Par exemple, les configurations standard facilitent l'usinage des matériaux en aluminium tendre.
En revanche, les alliages résistants tirent pleinement parti de la meilleure approche d'outillage possible offerte par les axes supplémentaires. Ainsi, la dureté, les caractéristiques d'usinabilité et les propriétés thermiques des matériaux doivent dicter le choix des axes utilisés.
· Complexité des pièces
La complexité de la pièce détermine le nombre d'axes requis pour une production efficace. Les pièces simples peuvent utiliser uniquement les axes X et Z. À l'inverse, les pièces comportant des poches fraisées, des trous inclinés et des contours complexes nécessiteront des axes supplémentaires pour être finalisées en une seule configuration. Il est donc conseillé d'analyser vos pièces types pour déterminer la configuration d'axes minimale nécessaire.
· Volume de production
Les justifications économiques des configurations avancées sont déterminées par les volumes de production. Pour une production élevée, des configurations multibroches et multitourelles avec axes supplémentaires sont nécessaires pour minimiser le temps de cycle. En revanche, une production plus faible nécessitera des configurations moins sophistiquées, sauf dans des cas spécifiques où la complexité des pièces l'exige.
· Spécifications d'usinage
Vos exigences en matière de tolérances et de finitions jouent un rôle déterminant dans vos besoins axiaux. Travailler avec des tolérances serrées peut permettre de réduire le nombre de réglages avec un plus grand nombre d'axes, minimisant ainsi les erreurs cumulées. Par conséquent, il est important de prendre en compte les exigences de qualité lors du choix des configurations d'axes.
FAQ
1. Quel est le nombre minimum d'axes dans un tour CNC ?
Deux axes, c'est-à-dire X et Z. Chacune de vos opérations de rotation de base nécessite au moins ces deux directions de mouvement pour produire des pièces cylindriques avec des caractéristiques longitudinales.
2. Pourquoi certains tours CNC ont-ils plus de cinq axes ?
L'installation d'un axe supplémentaire sur votre machine permet d'usiner des formes complexes sans repositionnement. La productivité accrue permet de travailler sur des pièces complexes en une seule opération plutôt qu'en plusieurs opérations.
3. Existe-t-il une machine CNC à 7 axes ?
Oui, il existe une configuration 7 axes. Les pièces les plus complexes bénéficient de la disponibilité de cet équipement de pointe combinant axes linéaires et axes rotatifs pour une flexibilité maximale.
4. Qu'est-ce qu'un tour CNC 5 axes ?
Un tour 5 axes est généralement équipé des axes X, Z, C, Y et B. Cette configuration le rend idéal pour la fabrication de pièces complexes présentant des caractéristiques inclinées et des géométries décentrées.
5. Quels sont les axes de coupe dans un tour CNC ?
Les opérations générales s'effectuent principalement par découpe selon les axes X et Z. N'importe quelle combinaison d'axes peut être utilisée pour vos opérations complexes, en fonction de la géométrie de la pièce et des exigences d'outillage.
Conclusion
La connaissance des axes des tours CNC vous aidera à trouver la machine idéale pour vos besoins. La réussite d'une production repose toujours sur l'adéquation des capacités des axes aux exigences de vos pièces. Choisissez donc judicieusement pour optimiser votre efficacité et votre qualité.
Davantage de ressources:
Comment fonctionne un tour CNC – Source : TSINFA
Différence entre une fraiseuse à 3 axes, 4 axes et 5 axes – Source : TSINFA
Code G dans une machine CNC – Source : TSINFA
Commande numérique – Source : WIKIPEDIA
