Изборът на правилния тип машина при многоосна CNC обработка е сред най-важните решения. Той определя общите възможности на процеса, възможните конструкции и общите разходи. 3-осна срещу 4-осна срещу 5-осна CNC обработка е популярен дебат и правилният отговор зависи от изискванията на проекта.
Това ръководство ще разгледа основите на многоосната CNC обработка и ще сравни 3-осната, 4-осната и 5-осната CNC обработка, за да ви помогне да направите правилния избор.
Въведение в 3-осната обработка
Шпинделът се движи линейно в посоки X, Y и Z, а детайлът се нуждае от приспособления, които го държат в една равнина. Възможността за работа в множество равнини е възможна при съвременните машини. Но те изискват специални приспособления, чието производство е малко скъпо и отнема много време.
Съществуват обаче някои ограничения за това, което 3-осните CNC машини могат да правят. Много функции са или икономически нецелесъобразни, въпреки относителните цени на 3-осните CNC машини, или са просто невъзможни. Например, 3-осните машини не могат да създават ъглови елементи или каквото и да е, което е в координатната система XYZ.
Обратно, 3-осните машини могат да създават подрязани елементи. Те обаче изискват няколко предварителни изисквания и специални фрези, като например T-образни канали и фрези за лястовича опашка. Изпълнението на тези изисквания понякога може да увеличи цените рязко и понякога става по-изгодно да се избере 4-осно или 5-осно CNC фрезоване.
Въведение в 4-осната обработка
4-осната обработка е по-усъвършенствана от 3-осните си аналози. В допълнение към движението на режещия инструмент в равнините XYZ, те позволяват на детайла да се върти и по оста Z. Това означава, че 4-осовото фрезоване може да работи от до 4 страни без специални изисквания, като например уникални приспособления или режещи инструменти.
Както бе посочено по-горе, допълнителната ос на тези машини ги прави по-икономически изгодни за някои случаи, когато 3-осните машини могат да свършат работата, но със специални изисквания. Допълнителните разходи, необходими за изработката на правилните приспособления и режещи инструменти на 3-осните машини, надвишават общата разлика в цената между 4-осните и 3-осните машини. По този начин те са по-подходящ избор за някои проекти.
Освен това, друг важен аспект на 4-осното фрезоване е цялостното качество. Тъй като тези машини могат да работят от 4 страни едновременно, не е необходимо препозициониране на детайла върху приспособленията. По този начин се минимизират шансовете за човешка грешка и се подобрява общата точност.
Днес има два вида 4-осна CNC обработка; непрекъсната и индексираща.
Непрекъснатата обработка позволява на режещия инструмент и детайла да се движат едновременно. Това означава, че машината може да реже материал, докато се върти. По този начин сложни дъги и форми, като спирали, са много лесни за обработка.
Индексната обработка, от друга страна, работи на етапи. Режещият инструмент спира, след като детайлът започне да се върти около Z-равнината. Това означава, че индексните машини нямат същите възможности, защото не могат да създават сложни дъги и форми. Единственото предимство е фактът, че детайлът вече може да се обработва от 4 различни страни, без да са необходими специални приспособления, които са от съществено значение в 3-осната машина.
Въведение в 5-осната обработка
5-осната обработка отвежда нещата една стъпка по-далеч и позволява въртене в две равнини. Това многоосно въртене, заедно със способността на режещия инструмент да се движи в три посоки, са двете неразделни качества, които правят възможно тези машини да се справят с най-сложните задачи.
На пазара се предлагат два вида 5-осна CNC обработка. 3+2-осна обработка и непрекъсната 5-осна обработка. И двата вида работят във всички равнини, но първият има същите ограничения и принцип на работа като индексираща 4-осна машина.
3+2-осната CNC обработка позволява въртенето да бъде независимо едно от друго, но ограничава едновременното използване на двете координатни равнини. Обратно, непрекъснатата 5-осна обработка не е свързана с такива ограничения. По този начин се осигурява превъзходен контрол и възможност за удобна обработка на най-сложните геометрии.
Основни разлики между 3, 4 и 5-осна CNC обработка
Разбирането на сложността и ограниченията на вида CNC обработка е неразделна част от осигуряването на най-добрия баланс между разходите, времето и качеството на процеса.
Както бе посочено по-горе, многобройни проекти биха били по-скъпи с иначе икономично 3-осно фрезоване поради сложността, свързана с приспособленията и процесите. По подобен начин, простото избиране на 5-осно фрезоване за всеки отделен проект би било синоним на борба с хлебарки с картечница. Не звучи ефективно, нали?
Именно поради тази причина е важно да се разберат основните разлики между 3-осната, 4-осната и 5-осната обработка. Това може да гарантира, че за всеки конкретен проект е избран най-добрият вид машина, без да се прави компромис с основните параметри за качество.
Ето 5-те основни разлики между видовете CNC обработка.
Принцип на работа
Принципът на работа на всички CNC машини е един и същ. Режещият инструмент, направляван от компютър, се върти около детайла, за да отстрани материал. Освен това, всички CNC машини използват или M-кодове, или G-кодове, за да дешифрират движението на инструмента спрямо детайла.
Разликата се състои в допълнителната възможност за въртене около различни равнини. Както 4-осовото, така и 5-осовото CNC фрезоване позволяват въртене около различни координати и това качество води до създаването на по-сложни форми с относителна лекота.
Прецизност и точност
CNC обработката е известна със своята точност и ниски допуски. Видът CNC обаче влияе върху крайните допуски на продукта. 3-осният CNC, макар и много точен, ще има по-голяма вероятност от случайни грешки поради постоянното препозициониране на детайла. За повечето приложения този марж на грешка е незначителен. Въпреки това, за чувствителни приложения, свързани с аерокосмическата и автомобилната индустрия, дори най-малкото отклонение може да причини проблеми.
Както 4-осната, така и 5-осната CNC обработка нямат този проблем, тъй като не се нуждаят от препозициониране. Те позволяват рязане в множество равнини на едно приспособление. Освен това е важно да се отбележи, че това е единственият източник на несъответствие в качеството и на 3-осната обработка. Освен това, общото качество по отношение на прецизност и точност остава същото.
Приложения
Вместо да се прилагат в цялата индустрия, разликите във вида на CNC машините се отнасят до естеството на продукта. Например, разликата между 3-осни, 4-осни и 5-осни фрезови продукти ще се основава на общата сложност на дизайна, а не на самата индустрия.
Една проста част за аерокосмическия сектор може да бъде разработена на 3-осна машина, докато нещо сложно за всеки друг сектор може да изисква използването на 4-осна или 5-осна машина.
Разходи
Цените са сред основните разлики между 3-, 4- и 5-осните CNC фрезови машини. 3-осните машини са естествено по-икономични за закупуване и поддръжка. Разходите за използването им обаче зависят от фактори като приспособленията и наличността на оператори. Докато разходите за оператори остават същите при 4-осните и 5-осните машини, приспособленията все още заемат значителна част от разходите.
От друга страна, 4-осната и 5-осната обработка са по-технологично напреднали и имат по-добри характеристики. Следователно, те са естествено скъпи. Те обаче предлагат много възможности и са жизнеспособен избор в много уникални случаи. Един от тях вече беше обсъждан преди, където дизайн, теоретично възможен с 3-осна машина, би изисквал много персонализирани приспособления. По този начин се увеличават общите разходи и 4-осната или 5-осната обработка е по-жизнеспособен вариант.
Време за изпълнение
Що се отнася до общите срокове за изпълнение, машините с непрекъснато 5-осно обработване осигуряват най-добри общи резултати. Те могат да обработват дори най-сложните форми за най-кратко време, благодарение на липсата на прекъсвания и едноетапната обработка.
След тях се предлагат непрекъснати 4-осни машини, тъй като те позволяват въртене по една ос и могат да обработват само равнинни ъглови елементи наведнъж.
И накрая, 3-осните CNC машини имат най-дълго време за изпълнение, тъй като рязането се извършва на етапи. Освен това, ограниченията на 3-осните машини означават, че ще има много препозициониране на детайла, което би довело до увеличаване на общите срокове за изпълнение на всеки проект.
3-осно срещу 4-осно срещу 5-осно фрезоване, кое е по-добро?
В производството няма такова нещо като абсолютно по-добър метод или универсално решение. Правилният избор зависи от сложността на проекта, общия бюджет, времето и изискванията за качество.
3-осният срещу 4-осният срещу 5-осният, всички имат своите предимства и недостатъци. Естествено, 5-осният може да създава по-сложни 3D геометрии, докато 3-осният може бързо и последователно да създава по-прости части.
В обобщение, няма отговор на въпроса кой е по-добрият избор. Всеки метод на обработка, който осигурява перфектния баланс между цена, време и резултати, би бил идеален избор за конкретен проект.
Прочетете още: CNC фрезоване срещу CNC струговане: Кой е правилният избор
Започнете проектите си с услугите за CNC обработка на Guansheng
За всеки проект или бизнес, правилният производствен партньор може да бъде разликата между успеха и провала. Производството е неразделна част от процеса на разработване на продукта и правилните решения на този етап могат да допринесат много за постигането на жизнеспособност на продукта. Guangsheng е идеалният избор за производство във всяка ситуация, поради стремежа си да предоставя най-доброто с максимална постоянство.
Оборудван с най-съвременно оборудване и опитен екип, Guangsheng може да се справи с всички видове 3-осни, 4-осни или 5-осни машинни работи. С строги проверки на качеството, можем да гарантираме, че крайните части отговарят на всички видове проверки за качество безупречно.
Освен това, това, което отличава Guangsheng, са най-бързите срокове за изпълнение и най-конкурентните цени на пазара. Освен това, процесът е оптимизиран за улеснение на клиента. Просто качете дизайните, за да получите подробен DFM анализ и незабавна оферта, за да започнете.
Автоматизацията и онлайн решенията са ключовете към бъдещето на производството и Guangsheng разбира това. Ето защо всичко, от което се нуждаете за най-добри резултати, е само на един клик разстояние.
Заключение
Всички 3, 4 и 5-осни CNC машини са различни и всеки тип има своите силни и слаби страни. Правилният избор обаче се свежда до уникалните изисквания на проекта и неговите потребности. В производството няма правилен избор. Правилният подход е да се намери най-оптималната комбинация от качество, цена и време. Нещо, което и трите вида CNC машини могат да осигурят въз основа на изискванията на конкретен проект.
Време на публикуване: 29 ноември 2023 г.