Combien d'axes un tour CNC peut-il avoir ?
Les tours CNC (Computer Numerical Control) sont un type de machine-outil utilisé dans l'industrie manufacturière pour couper, façonner et percer avec précision divers matériaux tels que le métal, le plastique et le bois. Ces machines sont capables d’effectuer des opérations complexes avec un haut niveau de précision et de répétabilité. L'une des principales caractéristiques d'un tour CNC est sa capacité à se déplacer le long de différents axes, ce qui détermine sa polyvalence et sa fonctionnalité. Dans cet article, nous explorerons les différentes configurations d'axes disponibles dans les tours CNC et leur importance dans différentes applications.
Comprendre les bases des tours CNC
Avant de plonger dans le nombre d'axes, comprenons les composants de base et les principes de fonctionnement d'un tour CNC. Un tour CNC se compose d'une broche, d'un mandrin, d'une tourelle à outils, d'une contre-pointe et d'un banc. La broche maintient la pièce à usiner, qui tourne à des vitesses élevées tandis que les outils de coupe montés sur la tourelle à outils effectuent diverses opérations sur celle-ci. La tourelle à outils permet un changement rapide d'outils, permettant ainsi plusieurs opérations sans intervention manuelle. La contre-pointe fournit un support à la pièce, en particulier pour les pièces plus longues et plus lourdes. Le banc sert de base à la machine, assurant stabilité et rigidité.
Axes primaires d'un tour CNC
Un tour CNC fonctionne généralement selon deux axes principaux :
1. Axe X : L'axe X est l'axe horizontal parallèle au banc du tour. Il représente le mouvement longitudinal de l'outil de coupe le long de la pièce. L'axe X permet à l'outil de se déplacer d'avant en arrière vers le mandrin ou de s'en éloigner. Il détermine la longueur de la pièce à usiner.
2. Axe Z : L'axe Z est l'axe vertical perpendiculaire au banc du tour. Il représente le mouvement de glissement transversal de l'outil de coupe, lui permettant de se rapprocher ou de s'éloigner de la ligne médiane de la pièce. L'axe Z contrôle le diamètre et la profondeur de la pièce usinée.
Ensemble, les axes X et Z permettent à l'outil d'effectuer une large gamme d'opérations telles que le dressage, le tournage, le rainurage, le filetage et le perçage. Avec ces deux axes seuls, un tour CNC peut réaliser la plupart des applications de tournage.
Axes supplémentaires pour une fonctionnalité améliorée
Alors que les axes X et Z constituent le cœur du mouvement d'un tour CNC, des axes supplémentaires peuvent être incorporés pour améliorer sa fonctionnalité. Les axes supplémentaires les plus courants trouvés dans les tours CNC sont :
1. Axe Y : L'axe Y est l'axe perpendiculaire aux axes X et Z. Il permet des opérations d'usinage décentrées, notamment le fraisage, le perçage et le taraudage. Avec l'axe Y, l'outil peut se déplacer à la fois horizontalement et verticalement, élargissant ainsi les capacités du tour.
2. Axe C : L'axe C est un axe de rotation qui contrôle la rotation de la broche ou de la pièce à usiner. Il permet au tour d'effectuer des opérations de contournage et d'indexation, telles que le fraisage de rainures de clavette ou la création de cannelures. L'axe C ajoute de la polyvalence au tour en permettant une interpolation circulaire.
3. Axe B : L'axe B est un axe d'inclinaison ou de pivotement qui permet à l'outil de se déplacer selon un angle par rapport à la pièce à usiner. Cet axe est couramment utilisé dans les tours multi-axes pour les opérations d'usinage complexes, notamment le perçage angulaire, le chanfreinage et le tournage conique.
4. Axe A : L'axe A est un autre axe de rotation souvent incorporé dans les tours multi-axes. Il permet le positionnement de l'outil ou de la pièce sous différents angles, facilitant l'usinage de contours complexes ou de formes irrégulières.
L'ajout de ces axes augmente considérablement les capacités d'un tour CNC, ce qui en fait une machine-outil multifonctionnelle capable d'effectuer diverses opérations complexes. Ces axes supplémentaires sont particulièrement cruciaux pour les industries qui exigent une haute précision, comme la fabrication de dispositifs aérospatiaux et médicaux.
Tours CNC multi-axes
Le nombre d'axes dans un tour CNC peut varier en fonction de la configuration spécifique de la machine et des exigences de l'application. Les tours à trois axes ou plus sont communément appelés tours CNC multi-axes. Ces machines offrent une flexibilité et une efficacité accrues dans l’usinage de pièces complexes avec des tolérances serrées.
5-tours CNC à axes: Un tour CNC à 5- axes intègre cinq axes principaux : X, Y, Z, C et B. Cette configuration permet un mouvement simultané sur les cinq axes, ce qui entraîne des opérations d'usinage complexes. Les tours à axes 5- sont idéaux pour fabriquer des pièces aux formes, contours et contre-dépouilles complexes.
Tours multi-tourelles: Certains tours CNC comportent plusieurs tourelles, chacune équipée de son propre ensemble d'outils. Ces machines peuvent avoir des axes X et Z pour chaque tourelle, permettant un usinage simultané avec différents outils. Les tours multi-tourelles sont couramment utilisés dans la production en grand volume, où la réduction du temps de cycle est essentielle.
Tours de type suisse: Les tours de type suisse, également connus sous le nom de tours à poupée mobile ou de style suisse, sont des tours CNC uniques qui utilisent une bague de guidage pour soutenir la pièce à proximité de l'outil de coupe. Ces tours intègrent souvent plusieurs axes, notamment X, Z, Y, C et même des axes supplémentaires pour l'usinage avant et arrière. Les tours de type suisse excellent dans l'usinage de précision de pièces longues et minces, telles que des vis, des broches et des aiguilles, où une précision supérieure est essentielle.
Conclusion
En conclusion, un tour CNC peut avoir plusieurs axes, chacun contribuant à sa polyvalence et sa fonctionnalité. Alors que les axes X et Z constituent le mouvement principal d'un tour CNC, des axes supplémentaires tels que Y, C, B et A améliorent ses capacités pour les opérations complexes. Le nombre d'axes incorporés dans un tour CNC dépend de la configuration spécifique de la machine et des exigences de l'application. Les tours multi-axes, notamment les tours à 5-axes, les tours multi-tourelles et les tours de type suisse, répondent à différents besoins d'usinage, offrant aux fabricants la flexibilité nécessaire pour produire une large gamme de pièces avec précision et efficacité.
