Routeur CNC sur mesure pour la fabrication d'enseignes, le travail du bois, la fabrication de meubles et la découpe laser à fibre.
Quelle fraiseuse CNC à changement d'outils automatique me convient le mieux ?
Tout le monde devrait connaître la fraiseuse CNC, c'est-à-dire une machine-outil à commande numérique dont les trajectoires d'outil sont contrôlées par ordinateur. Il s'agit d'une machine à commande numérique permettant de découper divers matériaux durs, tels que le bois, les composites, l'aluminium, l'acier, les plastiques et les mousses. C'est l'un des nombreux types d'outils disponibles en version CNC. Une fraiseuse CNC est très similaire, dans son concept, à une fraiseuse CNC. Mais connaissez-vous la fraiseuse CNC à changement d'outil automatique (ATC) ? Il s'agit d'une fraiseuse CNC haut de gamme offrant une vitesse de travail plus élevée, une précision accrue, une durée de vie plus longue, etc. Si vous envisagez d'acheter une fraiseuse CNC ATC adaptée à votre atelier, il est important de bien vous renseigner au préalable.
1. Qu'est-ce qu'un changeur d'outils automatique (ATC) ?
Le changeur d'outils automatique est un dispositif permettant de transférer, charger et décharger les outils entre la broche et le magasin d'outils. En usinage CNC, l'acronyme ATC désigne un changeur d'outils automatique. Une fraiseuse CNC équipée d'un changeur d'outils automatique est un type de centre d'usinage CNC doté d'un tel système. Ce changeur change automatiquement les fraises dans le magasin d'outils, remplaçant ainsi l'intervention manuelle. Il s'adapte aux différents modèles utilisés pour la fabrication d'armoires, de portes en bois, de meubles, d'objets d'artisanat, de décorations, d'instruments de musique, d'enseignes, de fenêtres, de tables et pour la plupart des projets et plans de menuiserie courants.
Les fraiseuses CNC à changeur d'outils automatique (ATC) sont généralement équipées de magasins d'outils contenant 4, 6, 8, 10 ou 12 fraises. Les outils changent automatiquement en fonction des besoins de la tâche, sans intervention manuelle. Il existe différents types de kits de fraiseuses CNC ATC : les kits ATC linéaires, les kits ATC à disque (ou rotatifs) et les kits ATC simples.
2. Comment fonctionne le changeur d'outils automatique ?
Dans un système de changeur d'outils automatique, deux méthodes permettent le changement d'outils : le mouvement relatif du magasin et de la broche, et le manipulateur. Le dispositif utilisant le mouvement relatif du magasin et de la broche doit d'abord remettre l'outil usagé dans le magasin, puis en extraire le nouvel outil. Ces deux actions ne pouvant être effectuées simultanément, le temps de changement d'outil est plus long.
Le manipulateur de changement d'outil permet de saisir, charger et décharger simultanément les forets dans la broche et le magasin lors du changement, réduisant ainsi le temps d'opération. Le changement d'outil robotisé est la méthode la plus courante, grâce à la flexibilité du manipulateur, sa rapidité d'exécution et sa conception simple. Le manipulateur peut effectuer une série d'actions : saisie, extraction, rotation, insertion et retour. Pour éviter la chute du foret, la pince mobile du manipulateur est équipée d'un mécanisme d'autoblocage.
3. Caractéristiques et avantages de la fraiseuse CNC ATC
La fraiseuse CNC ATC est équipée d'une broche à changement d'outils automatique haute puissance, offrant un démarrage rapide et un couple élevé, pour une vitesse et une efficacité optimales. Son servomoteur japonais à couple élevé garantit un fonctionnement silencieux, une vitesse élevée et une grande précision de positionnement. Dotée d'un magasin d'outils unique, elle permet un changement de forets instantané. Le changement d'outil ne prend que quelques secondes. Le magasin standard contient 8 outils ; un magasin de plus grande capacité est disponible sur commande.
4. Différents types de changeurs d'outils automatiques pour routeurs CNC.
1) Routeur CNC à changement d'outil linéaire
Il s'agit d'un changeur d'outils en ligne installé à l'arrière du bâti de la machine, utilisé pour les magasins de 4 à 12 outils. Il se caractérise par un changement d'outils rapide et une grande facilité d'utilisation.
La fraiseuse CNC ATC avec changeur d'outils linéaire automatique est idéale pour le fraisage, le perçage, la découpe et le chanfreinage. Des pièces détachées de qualité et un système de contrôle de précision garantissent un positionnement et une précision de travail irréprochables. Par exemple, la fraiseuse CNC ATC M5ATC, modèle très populaire, est équipée d'un magasin d'outils automatique comprenant 4 kits de changeur d'outils linéaire, permettant des changements d'outils rapides.
2) Routeur CNC à disque ATC (carrousel).
Il s'agit d'un changeur d'outils de type carrousel, également appelé changeur d'outils automatique rotatif. Il est utilisé sur les tours équipés de 8 à 20 outils. Le porte-outil rotatif est l'un des changeurs d'outils automatiques les plus simples, couramment utilisé sur les tours à commande numérique. Il peut être conçu avec différentes formes, telles qu'un disque porte-outil carré, hexagonal ou axial. Quatre, six outils ou plus sont installés dans le porte-outil rotatif, et les forets sont changés selon les instructions de la commande numérique.
Le porte-outil rotatif doit présenter une structure robuste et rigide afin de résister aux contraintes de coupe lors de l'ébauche. La précision du tournage dépendant largement de la position de l'outil, sur les tours à commande numérique, cette position n'est pas ajustée manuellement pendant l'usinage. Il est donc primordial de choisir un système de positionnement fiable et une structure adaptée pour maintenir l'outil rotatif en place. Après chaque indexage, la crémaillère offre la meilleure précision de repositionnement possible (généralement de 0,001 à 0,005 mm). En conditions normales, le changement de porte-outil rotatif comprend les opérations suivantes : levage, indexage et pression.
3) Changeur d'outils multiprocessus simple pour machine de fraisage CNC.
Également appelé changeur d'outils à broche, il s'agit d'une méthode de changement d'outils relativement simple pour les machines CNC à outils rotatifs. La tête de broche est en réalité un magasin d'outils à tourelle. Il existe deux types de broches : horizontales et verticales. Généralement, l'indexage de la tourelle est utilisé pour déplacer la tête de broche et effectuer un changement d'outil automatique. Les outils rotatifs nécessaires à chaque opération sont préinstallés dans chaque tourelle. Lorsqu'une commande de changement d'outil est émise, chaque tête de broche pivote successivement jusqu'à la position d'usinage, et le mouvement principal est activé, de sorte que la broche correspondante entraîne la rotation du foret. Les autres broches, en position d'arrêt, sont désengagées du mouvement principal.
Le dispositif de changement d'outil de la broche permet d'éviter une série d'opérations complexes telles que le desserrage, le serrage, le déchargement, le chargement et le déchargement automatiques, réduisant ainsi le temps de changement d'outillage et améliorant sa fiabilité. Cependant, en raison des contraintes d'espace, la taille des composants de la broche ne peut être trop importante, ce qui affecte la rigidité du système. Pour garantir cette rigidité, il est nécessaire de limiter leur nombre, sous peine d'augmenter l'encombrement. Par conséquent, la tête de broche à tourelle est généralement adaptée aux machines effectuant peu d'opérations et présentant des exigences de précision faibles, telles que les fraiseuses et les perceuses à commande numérique.
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