Machines CNC à 3 axes ou à 5 axes

La machine CNC a révolutionné le travail des métaux. Le processus de fabrication prenait autrefois des jours et se réalise désormais en quelques minutes. Différentes machines basées sur CNC sont disponibles et aident les fabricants. Cependant, les machines CNC à 3 axes et à 5 axes ont été un sujet de discussion brûlant.

Les deux conviennent à diverses applications, mais lequel est le meilleur ? Il est intéressant de noter que les deux machines offrent les mêmes fonctionnalités mais avec des efficacités différentes. Les gens confondent souvent les deux, mais ils ont leurs avantages et leurs inconvénients. Ce guide vous fournira un aperçu détaillé de ces deux machines CNC. Alors, commençons!

 

Présentation de la machine CNC à 3 et 5 axes

Des machines à 3 et 5 axes sont utilisées dans le processus de fabrication. Ils coupent, façonnent, percent ou rasent avec précision la pièce. Tous deux utilisent des outils de coupe pour leur travail. Le système informatisé ou le logiciel contrôle ces outils.

 

Dans une machine à 3 axes, les outils peuvent se déplacer dans trois directions : c’est-à-dire X, Y et Z. Les machines CNC à 5 axes permettent aux outils de se déplacer dans cinq directions ou axes. Le mouvement des outils X, Y et des axes est standard sur les deux machines. Cependant, les mouvements d’inclinaison et de rotation sont supplémentaires dans les machines CNC à 5 axes.

Une machine à 5 axes dispose de plus d’axes pour se déplacer pour couper des matériaux de n’importe quelle forme. Quelle que soit la complexité ou la complexité d’une conception, cette machine peut facilement la créer. La machine à 3 axes homologue est simple. Il ne peut pas couper ou façonner le matériau dans des conceptions complexes. Malgré de nombreux avantages, le 5 axes est très cher.

 

Mécanisme de travail des machines CNC à 3 et 5 axes

 

La machine CNC à 3 axes maintient le matériau stable. Les outils de coupe fixés à la broche se déplacent dans différentes directions pour couper le matériau. Ces coupes peuvent être n’importe quoi, comme des fraises, des tours, des toupies et des meuleuses. Le mouvement de ces outils dans 3 directions va façonner la matière.

Il est important de noter que les outils se déplacent selon les instructions informatisées transmises à la machine. La conception (CAO) de la forme requise est réalisée. Après cela, les ingénieurs convertissent cette conception en instructions programmées. Ces ensembles d’instructions sous forme de codes sont transmis aux machines.

En conséquence, les outils de coupe suivent ces instructions. Dans la machine CNC à 5 axes, le matériau est placé sur la table rotative. Les outils de coupe se déplacent dans trois directions, comme dans une machine à 3 axes. Cependant, la table rotative peut pivoter et s’incliner. La rotation de la table offre deux directions supplémentaires pour les outils.

La pièce passe sous les outils en raison du mouvement de la table rotative. La machine à 5 axes peut facilement couper le matériau sous n’importe quel angle et créer des formes complexes. Cependant, les machines 3 axes sont limitées en termes de conceptions de coupe. Ces deux machines nécessitent des informations codées sous forme d’instructions.

 

Différences entre les machines CNC à 3 axes et à 5 axes

Vous avez une compréhension de base de ces machines. Cependant, de nombreuses différences fondamentales les séparent les uns des autres. Comprendre ces distinctions est nécessaire si vous souhaitez prendre une décision d’achat. Allons plus loin et discutons en détail de toutes leurs différences significatives.

 

1- Complexité de la programmation

 

Les machines CNC à 3 axes sont simples et sans effort. Leur code d’instructions est également très simple. Il est plus facile pour les ingénieurs de créer la conception et de la convertir sous forme de code. Les ingénieurs doivent avoir des connaissances de base en G-code pour faire fonctionner cette machine.

Au contraire, l’usinage CNC 5 axes est complexe. Ils nécessitent des compétences spécialisées en programmation car davantage d’axes sont impliqués dans le mouvement. Par exemple, certaines machines utilisent le code M avec le code G pour leur fonctionnement. Au niveau de la programmation, les machines 5 axes sont techniques.

 

2- Durée et complexité de l’installation

 

La machine à 3 axes prend plus de temps à mettre en place. Surtout lorsque vous réalisez des formes complexes, vous devrez ajuster la pièce à plusieurs reprises. Cela prendra beaucoup de temps pour terminer la tâche. Cependant, cette machine prend moins de temps pour des tâches simples.

La raison en est que les pièces à usiner n’ont pas besoin d’être ajustées lorsqu’il s’agit de tâches simples. Les machines 5 axes sont simples à mettre en place. Ils ne nécessitent pas de changement continu de la position de la pièce. Une fois le matériau placé, allumez la machine. Vous accomplirez votre tâche en toute simplicité.

Cela est dû au mouvement des outils de coupe dans de nombreuses directions. Discutons de la complexité des machines. Il est intéressant de noter que les machines CNC 3 axes ne sont pas complexes. Une main-d’œuvre avec une expérience légère peut les faire fonctionner efficacement. Cependant, les machines 5 axes sont très compliquées. Ils nécessitent beaucoup de compétences et d’expérience en tant qu’opérateurs.

 

3- Coût de la main d’œuvre et flexibilité

 

Comme je le disais plus tôt, les machines 3 axes sont classiques. Leur fonctionnement ne nécessite pas de compétences particulières de la part de la main-d’œuvre. Comme ils sont utilisés depuis des années, tout le monde les connaît bien. Tout travailleur ayant une certaine expérience peut faire fonctionner de telles machines. Ils nécessitent moins de main d’œuvre, vous n’aurez donc pas besoin d’embaucher des spécialistes.

Les machines 5 axes sont très complexes. Ils nécessitent une main-d’œuvre qualifiée possédant une expertise connexe. Par conséquent, vous devrez embaucher une main d’œuvre spécifique, en ajoutant le coût de la main d’œuvre. Cependant, ils peuvent facilement créer n’importe quelle forme complexe. Quel que soit le design que vous lui donnerez, cette machine vous fournira un prototype exact. Il est donc très flexible, ce qui constitue sa principale caractéristique.

 

4- Performances et efficacité

 

Deux attributs peuvent juger des performances de ces machines CNC. Le premier est la durée d’exécution et le second est la précision. Dans ces deux domaines, la machine 5 axes a le dessus. Cette machine peut vous fournir une forme complexe en un rien de temps.

Cependant, la machine 3 axes prend beaucoup de temps. L’opérateur doit réajuster la pièce à plusieurs reprises pour terminer la tâche. Ainsi, vous obtenez un meilleur redressement avec le 5 axes. En ce qui concerne la précision, les deux machines sont tout aussi bonnes.

Remarque rapide : la machine CNC à 5 axes offre une meilleure efficacité que son homologue. C’est pourquoi les fabricants établis qui travaillent à grande échelle utilisent ces machines. Les machines 3 axes sont destinées aux petits fabricants.

 

5- Durabilité et longévité

 

Les machines à 3 axes sont considérées comme plus durables. La raison en est qu’ils ne sont pas très complexes et comportent moins de pièces. Par conséquent, l’entretien de ces machines est relativement plus simple. Ils ne présentent pas régulièrement une usure massive.

Même s’ils ont des problèmes, les travailleurs locaux peuvent les résoudre. À l’inverse, la machine CNC 5 axes est généralement plus sujette à l’usure. Cela est dû à leurs pièces et composants complexes. Leur coût de maintenance est également élevé, ce qui constitue un autre inconvénient.

 

6- Coût et abordabilité

 

C’est l’un des facteurs les plus puissants qui dictent le processus de prise de décision. Les machines CNC 3 axes sont peu coûteuses. A l’inverse, les machines 5 axes sont coûteuses. Leur achat nécessite un budget important, ce qui représente un obstacle considérable pour de nombreuses personnes.

La question est : lequel devriez-vous acheter ? Je recommande d’acheter une machine à 3 axes si vous êtes un petit fabricant avec des besoins moindres. Cependant, la machine 5 axes est à privilégier pour sa précision et sa rapidité d’exécution.

 

Limites des machines CNC à 3 et 5 axes

Il ne fait aucun doute que ces deux machines sont excellentes. Cependant, les avantages et les inconvénients les rendent adaptés à différentes applications. Discutons des limites des deux machines.

 

Limites de la machine CNC à 3 axes

 

• Tout d’abord, cette machine a des fonctionnalités très limitées. Ses outils de coupe ne peuvent se déplacer que dans 3 directions. Il ne peut donc pas découper toutes les formes. Il ne fonctionne pas lorsque vous avez besoin de conceptions complexes.
  Cela nécessite plusieurs outils lorsqu’il s’agit de découper des formes complexes. Vous devrez acheter ces outils séparément. Ils ajouteront des coûts.
  Pendant le travail, vous devrez changer d’outils encore et encore pour obtenir la forme souhaitée. Cela réduira non seulement l’efficacité, mais augmentera également la durée de production.
  Les machines 3 axes sont énormes. Ils nécessitent beaucoup d’espace, ce qui constitue un autre inconvénient. Sa plus grande taille rend difficile l’adaptation des petits fabricants.
  Cette machine n’est pas non plus adaptée aux applications de haute précision. La raison en est que vous devrez changer d’outils et ajuster la pièce plusieurs fois. De ce fait, des erreurs mineures peuvent survenir.

 

Limites de la machine CNC à 5 axes

• L’un des principaux inconvénients de cette machine est son coût plus élevé. Il serait difficile pour les petits fabricants de se le permettre.
  Cette machine est très compliquée. Son mécanisme de fonctionnement est très sophistiqué. Par conséquent, vous aurez besoin d’opérateurs dédiés et hautement qualifiés pour ses opérations.
  Le coût de maintenance des machines CNC 5 axes est relativement élevé. Il est sujet à l’usure. Cela est dû à sa complexité et au nombre de composants impliqués.

 

Applications des machines CNC à 3 et 5 axes

 

L’utilisation de machines CNC à 3 et 5 axes s’est répandue dans diverses industries. Il ne serait pas faux de dire que l’usinage CNC a connu un essor récent. Ces machines, de l’aérospatiale à l’industrie médicale, sont utiles dans tous les domaines. Voici le tableau détaillé montrant l’application de ces deux machines CNC :

 

Applications des machines à 3 axes	Applications des machines 5 axes
Utilisé dans les surfaces planes, le perçage et le contourage de base	Utilisé dans l’industrie de la défense pour fabriquer des armes et leurs composants
Utilisé dans l’usinage d’aubes pour turbines à gaz et à vapeur	Utile pour créer des moules complexes pour le moulage par injection plastique
Principalement utilisé dans la gravure et la fabrication de panneaux.	Utilisé pour le châssis d’ordinateur portable et le boîtier de téléphone.
Utilisé dans les pièces et boîtiers électroniques	Utilisé pour fabriquer des sculptures et des bijoux
Utilisé dans le travail du bois pour fabriquer des panneaux, des meubles et des pièces décoratives	Utilisé dans les dispositifs médicaux tels que les prothèses et les orthèses
L’industrie automobile fabriquera des supports de moteur, des plaques personnalisées et des dispositifs de montage	L’industrie aérospatiale fabriquera des composants d’avions et des pièces de moteurs

 

Il ne fait aucun doute qu’un centre d’usinage 5 axes présente de nombreux avantages. Cependant, c’est le fait que le 3 axes est le plus connu. Sa convivialité est plus étendue que celle des machines CNC à 5 axes. La raison est que c’est simple et peu coûteux. Tout le monde peut se permettre d’entretenir cette machine plus facilement.

 

Une machine à 3 axes peut-elle être transformée en une machine à 5 axes ?

 

Oui, il est possible de mettre à niveau la machine 3 axes vers une machine 5 axes. Cependant, vous devrez apporter des modifications massives aux machines. Cela sera fait par des experts en usinage CNC. De plus, c’est très coûteux, ce qui constitue également un frein.

Pour toute modification, vous devez consulter un fournisseur de services d’usinage CNC personnalisé. Ils vérifieront l’état de votre machine et vous donneront les bons conseils. Cependant, la question est : est-ce que je recommande de telles modifications et altérations ? La réponse est non!

La raison en est que ces machines à 3 axes modifiées n’offrent pas une précision aussi bonne qu’avec les nouvelles machines à 5 axes. De plus, le processus de modification est également coûteux. Je recommande d’acheter un nouveau 5 axes au lieu de modifier ou de mettre à niveau l’ancien.

Astuce : Si vous avez un petit budget, vous pouvez vendre vos anciennes machines 3 axes. De nombreux fabricants exigent ces machines à 3 axes, ils achèteront donc rapidement votre ancienne. Cela vous aidera à augmenter considérablement votre budget. Vous pouvez trouver des acheteurs via les plateformes de médias sociaux.

 

Questions fréquemment posées

 

Quels sont les avantages de l’usinage CNC 3 axes ?

Les machines à 3 axes sont faciles à utiliser et ne nécessitent pas de main d’œuvre qualifiée. Surtout, ils sont très abordables, ce qui est un avantage considérable pour les petits fabricants.

En quoi la programmation diffère-t-elle entre les machines CNC 3 axes et 5 axes ?

La programmation CNC 5 axes est plus complexe et technique. Cela nécessite un logiciel de FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) avancé et des programmeurs plus qualifiés. La programmation de la machine 3 axes est relativement simple, tout comme la machine elle-même est facile à utiliser.

Quels sont les avantages de l’usinage CNC 5 axes ?

Cette machine est très efficace pour créer des formes et des designs complexes. Il dispose d’une table rotative qui peut pivoter et s’incliner, offrant deux directions supplémentaires pour la coupe. C’est donc plus avancé que l’usinage 3 axes.

 

Conclusion

 

Êtes-vous dans un terrier de lapin lorsque vous choisissez entre les machines CNC 3 axes et 5 axes ? Ne vous inquiétez pas, ce guide a la solution. Ces deux machines ont leurs avantages et leurs inconvénients. La sélection dépend de vos besoins, de votre budget et de votre expertise.

Les machines 3 axes sont une bonne option pour les petits fabricants. Ils ne nécessitent pas un budget élevé, ce qui constitue un énorme avantage. D’un autre côté, les machines 5 axes ne conviennent qu’aux entreprises établies. Ils conviennent parfaitement aux applications complexes et de haute précision.