1. La meilleure façon de créer des structures compliquées
Les pièces des voitures deviennent géométriquement de plus en plus compliquées, et la nécessité d'usiner des culasses intégrées, des turbines de turbocompresseur, des carters de moteur à énergie nouvelle et d'autres pièces rend l'usinage traditionnel à trois axes très difficile. L'usinage à cinq-axes permet un contact à cinq degrés de liberté entre l'outil et la pièce en reliant les axes de rotation doubles A/C. Cela dépasse complètement les limites du « système de coordonnées cartésiennes ».
Moulage polyédrique unique- : lors de la fabrication de culasses de moteur, les machines-outils à cinq-axes peuvent effectuer un usinage de haute-précision de plus de 200 éléments, tels que les bagues de siège de soupape, les trous d'injecteur de carburant et les canaux d'eau de refroidissement, le tout en une seule étape de serrage. Après être passée à la méthode à cinq -axes, une entreprise a réduit le nombre d'étapes de 12 à 4, le temps de traitement de 72 heures à 18 heures et a augmenté la valeur CPK de la dimension critique de 1,33 à 1,67 (la norme de l'industrie est supérieure ou égale à 1,33).
L'usinage des surfaces est désormais beaucoup plus précis. L'épaisseur de la pale de la turbine du turbocompresseur n'est que de 0,5 mm et le taux de changement du rayon de courbure est de 15 degrés/mm. L'usinage de liaison à cinq-axes modifie l'angle de l'outil en temps réel, ce qui rend le profil de la lame précis à 0,003 mm. C'est trois fois plus efficace que l'usinage à trois-axes. La rugosité de la surface a été améliorée de Ra6,3 μm à Ra1,6 μm.
Percée dans la cavité profonde et la structure à l'envers : les machines-outils à cinq-axes utilisent la fonction d'oscillation de la broche pour permettre à l'outil d'entrer dans la cavité profonde au meilleur angle de coupe pour créer de nouveaux carters de moteur énergétiques. Cela empêche les problèmes d’interférence de se produire. Après avoir utilisé cette méthode, une entreprise a pu augmenter la profondeur de coupe de 2,3 fois et réduire la longueur d'extension de l'outil de 40 %. Cela a résolu le problème du rendement de l'outil dans l'usinage à trois-axes.
2. Les deux révolutions de la précision et de la rapidité
L'usinage sur cinq -axes améliore à la fois la précision et l'efficacité en éliminant les erreurs de serrage, en trouvant la meilleure position de l'outil et en raccourcissant la chaîne de production.
Aucune erreur de serrage : pour terminer l'usinage sur cinq-côtés, l'usinage sur trois-axes nécessite beaucoup de serrage. À chaque fois, l’erreur de positionnement cumulée peut être de 0,05 mm ou plus. La machine-outil à cinq-axes peut effectuer un usinage à plusieurs-facettes avec une seule procédure de serrage, ce qui améliore le contrôle des tolérances à ± 0,01 mm près. Cela le rend parfait pour l'usinage d'arbres de transmission, de carters de boîte de vitesses et d'autres pièces de haute-précision.
Optimisation dynamique de la posture de l'outil : la machine-outil à cinq -axes peut automatiquement modifier l'angle de l'outil lors de l'usinage des aubes de turbine pour éviter le « point mort », où la vitesse linéaire du point central est nulle. Cela peut prolonger la durée de vie de l'outil de 50 % et rendre la surface plus rugueuse, de Ra6,3 μm à Ra1,6 μm. Selon les données d'une entreprise spécifique, l'usinage sur cinq-axes réduit l'usure des outils de 25 % et le coût des outils par unité de 18 %.
Compression de la chaîne de processus : pour fabriquer des prothèses d'articulations artificielles médicales, les machines traditionnelles à trois -axes nécessitent six étapes, telles que le fraisage grossier, le fraisage de semi-précision, le fraisage de précision et le polissage. Les machines-outils à cinq-axes, quant à elles, effectuent un usinage grossier et précis en une seule fois grâce à une liaison à cinq-axes. Cela réduit le nombre d'étapes de 40 %, la taille des équipements de 60 % et le coût de la main d'œuvre de 35 %.
3. Un joueur qui sait s’adapter à différents matériaux
De nombreux matériaux sont utilisés dans la fabrication automobile, tels que les alliages d'aluminium, les alliages de titane et les matériaux composites. L'usinage à cinq-axes montre qu'il peut fonctionner avec une large gamme de matériaux en optimisant la trajectoire de l'outil et en contrôlant dynamiquement les paramètres de coupe.
Traitement de matériaux légers : une machine-outil à cinq-axes dotée d'une technologie de coupe à grande vitesse-(vitesse de broche jusqu'à 12 000 tr/min) peut retirer 40 % de matière en plus des corps de cylindre en alliage d'aluminium et réduire l'écrouissage en modifiant l'attitude de l'outil. Cela rend la dureté de surface plus uniforme de 30 %.
Percée dans les matériaux difficiles à couper : les machines-outils à cinq -axes utilisent la technologie de micro-fraisage pour réguler la rugosité de surface dans une plage de Ra0,1 μm avec des outils de micro-coupe de 0,2 mm de diamètre pour l'usinage de roues en alliage de titane. Cela répond aux critères de qualité aéronautique. Après avoir utilisé cette technologie dans une entreprise, la durée de vie en fatigue de la roue a augmenté de 25 %.
Traitement des matériaux composites : lors de la fabrication de disques de frein en polymère renforcé de fibre de carbone (CFRP), les machines-outils à cinq -axes utilisent une technologie de coupe assistée par vibrations ultrasoniques-pour réduire la force de coupe de 60 %. Cela réduit le taux de fracture des fibres de surface de 15 % à 3 %, ce qui améliore considérablement la stabilité des performances de freinage.
4. Le « champion invisible » de la maîtrise des coûts
Le prix unitaire d'un équipement à cinq-axes est deux à trois fois plus élevé que celui d'un équipement à trois-axes, mais il réduit la fréquence de serrage, prolonge la durée de vie des outils et augmente le taux de rendement, ce qui signifie des économies sur le long terme.
Économies de coûts de serrage : une certaine entreprise de pièces automobiles a utilisé un schéma à cinq -axes pour un projet de traitement de carter de transmission qui fabriquait 500 000 pièces par an. Cela a réduit la fréquence de serrage de 80 %, le coût de la main-d'œuvre de 40 % et le temps nécessaire pour amortir l'investissement en équipement de 3,2 ans à 1,8 an.
L'usinage à cinq -axes peut prolonger la durée de vie d'un outil de 25 % et réduire le coût de l'outil pour chaque unité de produit de 18 % en optimisant l'angle de coupe. La machine-outil à cinq-axes utilisée dans l'usinage du vilebrequin a une conception de lame réglable. Cela réduit le coût de chaque outil de 12 yuans à 5 yuans.
Meilleur taux de rendement : l'usinage sur cinq-axes a augmenté le taux de rendement du produit de 85 % à 98,5 %, ce qui réduit le coût des reprises. Selon les données d'une certaine entreprise, la stratégie à cinq-axes a réduit le coût de retouche d'une seule pièce de 8 yuans à 1,2 yuans, ce qui permet à l'entreprise d'économiser plus de 2 millions de yuans par an.
