1. Usinage 3+2 (positionnement 5 axes) : Les deux axes rotatifs de la machine pivotent jusqu’à l’angle cible puis se verrouillent. La coupe est réalisée uniquement par les axes linéaires XYZ. Les axes rotatifs servent uniquement à incliner la pièce et restent fixes pendant la coupe. Il s’agit donc d’un usinage 3 axes avec positionnement incliné de la pièce.

2. Usinage simultané sur 5 axes : Trois axes linéaires (XYZ) et deux axes rotatifs (A/C ou B/C) effectuent une interpolation continue synchronisée pendant la coupe. Les axes rotatifs se déplacent dynamiquement pendant l’usinage.

Sur les machines 3 axes conventionnelles, la pièce reste fixe dans une orientation donnée. Pour usiner des faces latérales ou des surfaces inclinées, il est nécessaire de la démonter, de la réaligner et de la repositionner pour chaque nouvelle orientation.

Avec les machines 5 axes (3+2 et 5 axes simultanés), les axes rotatifs peuvent orienter différentes faces de la pièce dans la zone de coupe sans la démonter. L'usinage simultané 5 axes permet une coupe multi-angles continue. Plusieurs caractéristiques latérales, surfaces inclinées et contre-dépouilles peuvent être usinées en une seule opération. Les démontages, repositionnements et réalignements fréquents sont éliminés, ce qui réduit considérablement le nombre de réglages.

Chaque configuration introduit des erreurs d'alignement, une déformation du serrage et un décalage de référence :

après avoir retiré et resserré la pièce, l'alignement manuel ou par dispositif de fixation décalera légèrement l'origine des coordonnées de la pièce.
Les variations de la force de serrage d'une configuration à l'autre entraînent une déformation élastique incohérente de la pièce.
Plusieurs configurations modifient la référence pour différentes faces usinées, ce qui rend difficile le contrôle de la tolérance de position et de la concentricité.
Lorsque toutes les opérations d'usinage sont réalisées en une seule étape, toutes les surfaces usinées partagent le même système de coordonnées de la pièce. Les erreurs de conversion de référence dues aux repositionnements répétés sont éliminées. La précision de positionnement relative entre les perçages et les faces reste stable, ce qui garantit une meilleure homogénéité de la production en série.

1. Coût du matériel plus élevé : des plateaux rotatifs ou des têtes de broche de haute précision, à haute rigidité, des codeurs angulaires et des moteurs de couple sont nécessaires. Ces composants de précision coûtent beaucoup plus cher que les pièces standard des machines à 3 axes.
2. Système CNC : La commande numérique doit prendre en charge l’interpolation 5 axes et le RTCP (Rotation Tool Center Point). L’acquisition d’une licence pour les systèmes CNC 5 axes haut de gamme représente un coût important.
3. Logique de contrôle complexe : le système doit synchroniser 5 axes en temps réel, en effectuant une compensation de la pointe de l'outil et une correction d'erreur non linéaire, ce qui exige des calculs importants.
4. Fabrication et assemblage rigoureux : les machines 5 axes exigent des tolérances géométriques, de perpendicularité et de concentricité rotationnelle extrêmement strictes lors de l’assemblage. Le contrôle de réception en usine est coûteux.
5. Exigences techniques plus élevées : le logiciel de FAO nécessite des modules 5 axes et des post-processeurs personnalisés. Les opérateurs ont également besoin d’une formation avancée, ce qui augmente l’investissement global.

1. Référence unifiée et configuration unique : toutes les caractéristiques sont traitées dans un seul système de coordonnées de pièce, éliminant ainsi les erreurs de décalage de référence causées par des repositionnements répétés.
2. RTCP (Point central de rotation de l'outil) : Lorsque le RTCP est activé, la CNC compense automatiquement la position de la pointe de l'outil lors de la rotation des axes. Elle maintient la pointe de l'outil verrouillée sur les coordonnées programmées et compense l'écart de position dû à la rotation de la tête/table.
3. Unités rotatives de haute précision avec retour d'information par réseau en boucle fermée : les têtes/tables rotatives utilisent des codeurs circulaires haute résolution pour lire les positions angulaires et effectuer des corrections en boucle fermée, assurant un positionnement de rotation précis.
4. Compensation des erreurs géométriques de la machine : La compensation des erreurs de pas, de perpendicularité et d'erreur de centre de rotation est configurée en usine pour réduire les écarts géométriques inhérents à la machine.
5. Stratégie FAO optimisée : la programmation utilise un référentiel constant et contrôle la force de coupe afin de minimiser la déformation de l’outil et de la pièce. Des palpeurs intégrés à la machine peuvent inspecter automatiquement le référentiel de la pièce et mettre à jour les coordonnées pour une précision de positionnement multiface encore améliorée.