Machines à fraiser aident les fabricants depuis plusieurs décennies. Il existe différents types de machines à commande numérique. Parmi elles, les machines à trois, quatre et cinq axes sont les plus répandues. Elles offrent des propositions de valeur et des caractéristiques uniques. Mais la question qui se pose est la suivante : quelle est la différence entre le fraisage 3 axes, 4 axes et 5 axes ?
Je sais que ces machines sont très complexes en termes de structures. Par conséquent, de nombreuses personnes ne perçoivent pas les différences subtiles entre ces types de machines. Êtes-vous l'un d'entre eux ? Si votre réponse est OUI, vous avez de la chance. Je vais vous expliquer les différences essentielles entre ces fraises, qui se distinguent par leur axe. Alors, c'est parti !
Vue d'ensemble des axes des fraiseuses
Avant d'entrer dans les détails, comprenons d'abord les axes. Comme le titre l'indique, ces machines se différencient principalement par leurs six axes. L'une a 3 axes, l'autre 4 et 5 axes. Si vous comprenez ces axes, il vous sera facile de comprendre les différences entre les machines.
Les axes des fraiseuses CNC sont les trajectoires que suivent les outils de coupe. Les machines dotées d'un plus grand nombre d'axes permettent aux outils de coupe d'emprunter davantage de trajectoires et de découper la pièce dans différentes directions. La trajectoire définit la direction du mouvement des outils.
Ces trois fraises peuvent avoir n'importe lequel des axes X, Y, Z, A et B (ou C). Chacun de ces axes offre une trajectoire pour le déplacement des pièces ou des outils. Dans l'article précédent, nous avons expliqué ce que sont les fraiseuses ! Pour faire court, ces machines coupent et façonnent le matériau.
Elles sont basées sur le système CNC (Computerized Numerical Control), qui améliore la précision. Différents types de fraiseuses sont disponibles sur le marché. Les machines à 3 axes sont simples. Leurs outils de coupe ne disposent que de quelques chemins ou directions pour se déplacer.
D'autre part, les fraiseuses à 4 et 5 axes offrent respectivement 4 et 5 trajectoires aux outils de coupe. Leur travail est donc bien meilleur et plus avancé que celui des machines à 3 axes. La différence la plus fondamentale entre ces machines est le nombre d'axes qu'elles proposent.
Toutes leurs autres différences sont dues à ces axes. Les machines à 5 axes sont très avancées et sont considérées comme idéales pour la réalisation de formes complexes. À l'inverse, la machine à 3 axes est la plus simple. Les fraiseuses à 4 axes se situent entre les deux. Nous allons nous plonger dans l'étude de leurs autres différences.
Différence essentielle entre le fraisage 3 axes, 4 axes et 5 axes
Je suis sûr que vous avez une meilleure idée des axes des fraiseuses. N'est-ce pas ? Si vous êtes encore perplexe, ne vous inquiétez pas ! Dans la section ci-dessous, j'aborderai les différences entre les fraiseuses à 3, 4 et 5 axes. Tout en expliquant, je m'assurerai de simplifier davantage les axes et leurs impacts sur leurs différences.
Avant d'entrer dans les détails, voici un tableau présentant leurs principales différences :
| Fraisage CNC à 3 axes | Fraisage CNC à 4 axes | Fraisage CNC à 5 axes |
| Peu coûteux | Milieu de gamme en termes de coût | Coût initial élevé |
| Facile à utiliser | Compétences modérées requises | Nécessite une formation spécialisée |
| Programmation simple | Programmation plus complexe | Programmation complexe |
| Peu d'entretien | Entretien modéré | Entretien important |
| Vitesse de production plus lente | Plus rapide que l'axe 3 | Vitesse de production la plus rapide |
| Précision moindre | Plus grande précision | La plus grande précision |
| Idéal pour les faibles volumes de production. | Convient pour un volume moyen à élevé. | Idéal pour la production en grande quantité. |
1. Fraisage 3 axes
Dans les fraiseuses à trois axes, les outils de coupe peuvent se déplacer sur trois axes. Il s'agit des axes X, Y et Z, mais la pièce à usiner reste immobile. Toute la découpe ou le façonnage des pièces dépend du mouvement des outils de coupe sur ces axes. On peut dire que les fraiseuses à 3 axes ont un mécanisme simple.
- L'axe X permet aux outils de coupe de se déplacer à droite et à gauche (latéralement).
- L'axe permet à la coupe de se déplacer d'avant en arrière (vertical)
- L'axe z permet de déplacer les outils vers le haut et vers le bas.
Il n'y a plus d'axe, la pièce reste donc dans une position fixe. La broche qui porte les outils de coupe se déplace, coupant le matériau. Il faut garder à l'esprit qu'un système informatisé contrôle le mouvement des outils de coupe. Leur mouvement est 100% précis, ce qui permet d'obtenir la forme souhaitée avec exactitude.
Ces machines conviennent à la production de formes 2D et 2,5D. Vous devrez repositionner la pièce plusieurs fois pour que les outils de coupe obtiennent le bon angle pour la découper. En général, les machines à 3 axes sont limitées lorsqu'il s'agit de réaliser des formes complexes. Ce que j'apprécie dans cette fraiseuse, c'est sa simplicité, qui convient parfaitement aux débutants.
Les fraiseuses 3 axes sont peu coûteuses et les petits ateliers en profitent. Je recommanderais donc cette machine à quelqu'un qui n'a pas besoin de pièces complexes. Elle peut être une option parfaite pour débuter si vous envisagez de créer une entreprise. Elles conviennent aux tâches de perçage, de gravure, de taraudage et d'alésage.
2. Fraisage 4 axes
Le fraisage à 4 axes est plus avancé et plus complexe que le fraisage à 3 axes. Il comporte quatre axes qui permettent le déplacement des outils de coupe et des pièces à usiner. Dans les machines à 3 axes, les pièces restent immobiles. En revanche, les fraiseuses à 4 axes disposent de trois axes pour le mouvement des outils de coupe et d'un axe pour la pièce à usiner.
L'axe supplémentaire est appelé axe A. Il est présent le long de l'axe X et permet à la pièce de se déplacer. Il est présent le long de l'axe X et permet à une pièce de se déplacer. En d'autres termes, cet axe permet à la pièce de tourner autour de l'axe X. Cela signifie que vous pouvez désormais découper et façonner le matériau de plusieurs côtés.
Les trois autres axes (X, Y et Z) sont similaires à ceux des fraiseuses à trois axes. L'axe A supplémentaire, qui ajoute le mouvement de relation de la pièce à usiner, est très utile. Grâce à lui, vous ne devrez plus changer les côtés de votre pièce à chaque fois. Un seul réglage permet de couper toutes les faces de la pièce.
Le principal avantage de ce type de fraisage est qu'il permet de réaliser efficacement des produits complexes. Il se distingue par le mouvement de rotation de la pièce. Selon les instructions de l'ordinateur, la pièce tourne et se rapproche de l'outil de coupe. La mise en forme du matériau devient alors très facile et douce.
Ce fraisage réduit les erreurs humaines dues au repositionnement de la pièce. Examinons les prix de ces machines. Gardez à l'esprit que leur meilleure fonctionnalité s'accompagne d'un coût plus élevé. Les fraiseuses à 4 axes sont plus chères que les fraiseuses à 3 axes. Cependant, leur précision idéale vaut l'investissement.
3. Fraisage 5 axes
Ce fraisage est plus moderne et dispose de cinq axes de rotation pour les pièces à usiner et les outils de coupe. Trois axes sont standard sur ces machines : X, Y et Z. Toutefois, ces machines à 5 axes disposent d'axes supplémentaires A, B ou C : X, Y et Z. Toutefois, ces machines à 5 axes disposent d'axes supplémentaires A, B ou C.
- L'axe A permet la rotation de la pièce autour de l'axe X.
- L'axe B permet le mouvement de rotation de la pièce autour de l'axe Y.
- L'axe C permet le mouvement de rotation de la pièce autour de l'axe Z.
Si l'on compare les machines à 4 et 5 axes, elles ont un axe unique différent, qui est l'axe B. Les machines à 5 axes ont soit l'axe B, soit l'axe C, qui permet à la pièce de tourner autour de l'axe Y ou Z respectivement. Les machines à 5 axes sont dotées d'un axe B ou d'un axe C, qui permet à la pièce de tourner autour de l'axe Y ou de l'axe Z, respectivement. N'oubliez pas qu'aucune machine à 5 axes n'est équipée des deux axes de rotation B et C.
S'il y en a une, ce sera une fraiseuse à 6 axes. Les 4 premiers axes sont communs aux fraiseuses à 4 et 5 axes. Cette fraiseuse à 5 axes est très avancée et peut produire des produits au design complexe. La raison en est que la pièce à usiner tourne autour de deux axes principaux. Elle s'ajuste donc en fonction des instructions informatisées.
Ainsi, le processus de coupe et de façonnage devient facile et fluide. Il ne fait aucun doute que ces machines atteignent une précision de 100% lors de la découpe ou du façonnage. Cependant, il y a une chose que je n'aime pas, c'est la complexité des structures. Leur entretien est assez complexe. Même leur fonctionnement nécessite des instructions programmées plus complexes.
De plus, leur prix ne fait qu'ajouter du sel à la plaie. Mais tous ces inconvénients ne devraient pas vous empêcher de considérer ces machines pour votre travail. Elles offrent des performances exceptionnelles. Quelle que soit la complexité du produit dont vous avez besoin, ces machines font le travail. Les fabricants les utilisent pour des produits complexes tels que des pièces de moteur, des prototypes, des outils chirurgicaux, etc.
Avantages et inconvénients du fraisage à 3, 4 et 5 axes
Dans la section ci-dessus, j'ai exposé leurs différences fondamentales. Cependant, certains d'entre vous peuvent encore être confus au sujet de ces trois types. Ne vous inquiétez pas ! Dans la section ci-dessous, j'expliquerai les avantages et les inconvénients de ces broyages. Cela vous aidera à mieux comprendre leur valeur réelle.
1. Les avantages
| Fraisage CNC à 3 axes | Fraisage CNC à 4 axes | Fraisage CNC à 5 axes |
| Moins cher | Usinage sur plusieurs faces | Géométries complexes |
| Facile à utiliser | Rentabilité pour les grands volumes | Usinable sur cinq faces |
| Programmation simple | Plus grande précision | Haute précision |
| Peu d'entretien | Réduction du nombre d'installations | Vitesse de production la plus rapide |
| Idéal pour les géométries simples | Vitesse de production plus rapide | Idéal pour la production en grande quantité |
2. Inconvénients
| Fraisage CNC à 3 axes | Fraisage CNC à 4 axes | Fraisage CNC à 5 axes |
| Vitesse de production plus lente | Coûts plus élevés des machines | Très cher |
| Limité aux géométries simples | Appareils coûteux | Fonctionnement et programmation complexes |
| Nécessite des installations multiples | Vitesse limitée | Entretien important |
| Précision moindre | Maintenance complexe | Nécessite une formation spécialisée |
| Usinage d'un seul côté | Plus complexe que l'axe 3 | Pas rentable pour les petits volumes |
Fraisage 3 axes vs 4 axes vs 5 axes - Lequel choisir ?
Les trois types de fraisage présentent des caractéristiques distinctes. En outre, chaque type présente des avantages et des limites bien définis. Vous devez choisir le bon en fonction de la nature de votre projet.
Si votre travail exige un usinage simple, l'option fiable est le fraisage à 3 axes. Il est facile à utiliser et moins coûteux. Cependant, il présente de nombreuses limites pour la création de formes complexes. Le fraisage à 4 et 5 axes convient à la réalisation de formes complexes et de dessins compliqués.
Lorsque votre projet nécessite une conception complexe, le fraisage à 4 axes intervient. Il apporte une précision au produit grâce à l'ajout d'axes de rotation. Vous pouvez créer des motifs complexes sur la pièce sans avoir à la repositionner. En général, les fabricants préfèrent les machines à 4 axes en raison de leur faible coût et de leurs meilleures performances.
Vous êtes un fabricant spécialisé ou professionnel ? Si c'est le cas, une fraiseuse à 5 axes serait une option appropriée. Elle offre deux axes dédiés à la rotation de la pièce, ce qui facilite la réalisation de formes complexes. N'oubliez pas que ce type de machine est coûteux et qu'il fait partie de la catégorie des machines haut de gamme. Toutefois, il offre des possibilités qui ne sont pas accessibles avec d'autres types de fraiseuses.
Questions fréquemment posées
Quelle est la différence entre le fraisage 3 axes, 4 axes et 5 axes ??
La principale différence entre ces machines réside dans le nombre d'axes. Les machines à 3 axes sont simples et conviennent à des tâches directes. Les fraiseuses à 4 et 5 axes sont idéales pour les tâches plus complexes.
Quels sont les avantages des 4ème et 5ème axes ?
Le fraisage à 4 et 5 axes permet d'obtenir des produits plus précis. Ils peuvent facilement réaliser des produits de forme complexe. Surtout, leur travail est rapide, ce qui leur permet de se démarquer.
Ai-je besoin d'une formation spécialisée pour utiliser une fraiseuse à 5 axes ?
Oui, en raison de la complexité de ses machines, le fraisage 5 axes nécessite une formation spécialisée. Toute erreur peut entraîner de graves dangers.
Conclusion
Les fraiseuses CNC sont une véritable bénédiction. Elles ont changé la façon dont les fabricants travaillaient auparavant. Leur précision et leur rapidité d'exécution permettent aux entreprises établies de respecter les délais. Toutefois, il existe de nombreux types de fraiseuses CNC, qui varient en fonction du nombre d'axes.
Chaque fraise possède un axe de rotation différent et d'autres techniques de coupe et de façonnage. C'est à vous de décider ce qui vous convient le mieux. N'oubliez pas que le choix d'une fraise aujourd'hui déterminera la réussite de votre projet demain. Je veux donc que vous connaissiez les différences et que vous choisissiez la bonne pour votre projet de fabrication.