Comment choisir entre un axe Y vrai et un axe Y interpolé sur un centre de tournage-fraisage ?

Vous avez besoin d'un axe Y pour votre nouveau centre de tournage-fraisage, mais le choix est difficile à faire. Vous craignez de dépenser les 30% supplémentaires pour un véritable axe Y dont vous n'avez pas besoin, ou pire, d'acheter une machine interpolée qui n'est pas assez rigide pour vos travaux.

Choisissez un véritable axe Y pour les travaux de fraisage lourds, les caractéristiques latérales complexes et les applications nécessitant une rigidité maximale. Optez pour un axe Y interpolé pour les pièces principalement tournées avec un fraisage plus simple sur la face, comme les méplats ou les rainures de clavette, lorsque le coût est un facteur important.

J'ai déjà eu un client qui a acheté une machine à axe Y interpolé pour un petit budget. Elle fonctionnait très bien pour percer des trous décentrés sur la face de la pièce. Mais six mois plus tard, il a reçu un nouveau travail qui nécessitait le fraisage d'une poche profonde sur le côté d'un arbre. Ils ont découvert que leur machine ne pouvait pas le faire. Les parois s'effilaient et la finition était mauvaise. Il s'agit d'une décision cruciale qui revient à évaluer honnêtement non seulement les pièces que vous fabriquez aujourd'hui, mais aussi celles que vous voudrez peut-être fabriquer demain.

Quelle est la principale différence mécanique entre un axe Y réel et un axe Y interpolé ?

Vous entendez les termes "vrai" et "interpolé", mais ils ressemblent à du jargon de logiciel. Vous essayez de comprendre la différence physique dans le fer, et pas seulement le code dans la commande.

Un véritable axe Y est un chariot physique et indépendant, doté de ses propres guides et vis à billes, qui se déplace perpendiculairement à l'axe X. Un axe Y interpolé est un axe virtuel créé en coordonnant les mouvements de l'axe X et de l'axe C pour déplacer l'outil. Un axe Y interpolé est un axe virtuel créé en coordonnant le mouvement de l'axe X et de l'axe C pour déplacer l'outil.

Un vrai Axe des Y¹ est une véritable pièce de matériel. La machine est équipée d'une glissière dédiée et servo-motorisée, dont la course est généralement de ±2 à ±4 pouces, qui déplace la tourelle de l'outil vers le haut et vers le bas. Il forme un système de coordonnées XYZ orthogonal standard. La programmation est simple : vous commandez un déplacement en Y, et le chariot de l'axe Y se déplace.

L'axe Y interpolé est une astuce astucieuse, parfois appelée interpolation des coordonnées polaires². Il n'y a pas de glissière physique de haut en bas. Pour déplacer l'outil vers une position Y, la commande déplace simultanément l'axe X (mouvement linéaire) et fait tourner l'axe C (mouvement rotatif). En synchronisant parfaitement ces mouvements, elle place l'outil à la coordonnée Y souhaitée. Il s'agit d'un axe virtuel qui n'existe que dans le logiciel, créé par le mouvement d'autres axes physiques. La machine est donc mécaniquement plus simple, mais géométriquement limitée.

Comment un véritable axe Y affecte-t-il la rigidité et la capacité de coupe lourde d'un centre de tournage et de fraisage ?

Vous avez besoin de faire du fraisage sérieux sur votre tour, et pas seulement de la gravure légère. Vous craignez qu'un axe Y interpolé ne soit pas assez rigide et qu'il entraîne un broutage et une faible durée de vie de l'outil.

Un véritable axe Y augmente considérablement la rigidité. Ses voies et ses guides indépendants fournissent un support direct aux forces de coupe, ce qui permet à la machine de fonctionner davantage comme un petit centre d'usinage. Cet axe est de loin supérieur pour le fraisage lourd.

Lorsque vous fraisez sur le côté d'une pièce, les forces exercent une pression latérale sur l'outil. Dans un véritable machine à axe Y³Cette force est directement opposée par une glissière massive dédiée à l'axe Y. La structure est conçue pour absorber ces forces en ligne droite, ce qui lui confère une incroyable rigidité. La structure est conçue pour absorber ces forces en ligne droite, ce qui lui confère une incroyable rigidité. Vous pouvez ainsi effectuer des coupes plus profondes et usiner des matériaux plus résistants sans vibrations.

En revanche, il est possible d'obtenir une axe des Y interpolé⁴. La force de chargement latéral est résistée par l'effort combiné du chariot de l'axe X et du frein de la broche de l'axe C. Ce système n'est tout simplement pas aussi direct et robuste. Ce système n'est tout simplement pas aussi direct ou robuste. En cas de coupe lourde, il est plus susceptible de fléchir. C'est la raison pour laquelle on observe des problèmes tels que des parois coniques dans les poches fraisées - le système n'est pas assez rigide pour maintenir une ligne parfaitement perpendiculaire sous la charge. Pour tout fraisage agressif, un véritable axe Y est la seule solution.

Quelles tâches d'usinage peuvent être réalisées efficacement en utilisant l'axe Y interpolé au lieu de l'axe Y réel ?

Vous constatez que les machines à axe Y véritable coûtent beaucoup plus cher. Vous vous demandez si vous pouvez vous contenter d'un axe Y interpolé pour vos pièces, qui sont principalement tournées, mais qui comportent quelques éléments fraisés.

Un axe Y interpolé est parfait pour les pièces qui sont principalement tournées mais qui nécessitent des opérations de fraisage secondaires sur la face de la pièce. Il excelle dans les caractéristiques telles que les trous décentrés, les méplats, les rainures de clavette et les profils de face simples.

L'axe des ordonnées interpolé est fantastique, solution rentable⁵ pour l'usinage "tout en un" lorsque le tournage est l'activité principale. Pensez au fraisage d'un hexagone ou d'un carré à l'extrémité d'un arbre, à la gravure d'un texte ou au perçage d'une série de trous décentrés. Il ne s'agit pas d'opérations d'ébauche lourdes. Les forces de coupe sont faibles et le mouvement interpolé peut les traiter avec une excellente précision. L'objectif est d'éliminer une deuxième opération sur une fraise, ce qui permet d'économiser du temps de préparation et d'améliorer la précision en évitant le resserrage.

Cependant, elle présente des limites évidentes. Il n'est pas idéal pour fraiser des caractéristiques sur le côté d'une pièce ou pour maintenir des tolérances extrêmement serrées (par exemple, ±0,0005 pouce peut être un défi en raison de la croissance thermique). Il s'agit d'un outil spécialisé pour le travail sur la face, qui ne remplace pas un véritable troisième axe. Si votre travail se limite à la face de la pièce, c'est un excellent moyen d'économiser une somme importante sur l'achat de la machine.

Quelles sont les différences de maintenance et de fiabilité entre ces deux modèles d'axe Y ?

Vous pensez au long terme. Une nouvelle machine est un investissement sur 10 ans et vous craignez qu'un système interpolé complexe soit un casse-tête pour la maintenance.

Un axe Y réel est mécaniquement plus complexe mais plus fiable pour maintenir la précision à long terme. Un axe Y interpolé est mécaniquement plus simple, mais sa précision dépend fortement du logiciel et de l'état des autres axes.

Du point de vue de la maintenance, un vrai axe des Y⁶ ajoute des composants physiques supplémentaires : une autre vis à billes, des guides linéaires et un servo qui doivent tous être lubrifiés et dont l'alignement doit être vérifié. Cependant, sa précision est indépendante. Si l'axe X présente une légère usure, l'axe Y n'est pas affecté.

Un axe Y interpolé comporte moins de pièces susceptibles de se briser, mais sa fiabilité pose un autre problème. Sa précision dépend de la santé et de la synchronisation parfaites de l'axe X et de l'axe C. Toute usure ou jeu dans ces systèmes entraînera directement une erreur dans la position "Y". Toute usure ou jeu dans ces systèmes entraînera directement une erreur dans la position "Y". Elle est également très sensible à la dérive thermique. Il n'est pas rare que l'axe X se déplace de 0,001 pouce au cours de la première heure de fonctionnement, ce qui fausse la position interpolée. Il est donc moins fiable pour les opérations ultraprécises ou sans surveillance. Il nécessite un étalonnage plus fréquent pour maintenir sa précision dans le temps, alors que le véritable axe Y est plus robuste et plus stable.

Conclusion

Un véritable axe Y est destiné à la rigidité, au fraisage lourd et à la précision à long terme sur des pièces complexes. Un axe Y interpolé est un choix rentable pour les pièces axées sur le tournage qui nécessitent des caractéristiques de fraisage plus simples sur la face.