Изборът на правилния тип машина при многоосно CNC обработване е сред най-важните решения. Той определя общите възможности на процеса, възможните дизайни и общите разходи. 3-осно срещу 4-осно срещу 5-осно CNC обработване е популярен дебат и правилният отговор зависи от изискванията на проекта.
Това ръководство ще разгледа основите на многоосната CNC обработка и ще сравни 3-осовата, 4-осната и 5-осната CNC обработка, за да ви помогне да направите правилния избор.
Въведение в 3-осовата обработка
Шпинделът се движи линейно в посоките X, Y и Z и детайлът се нуждае от приспособления, които го държат в една равнина. Възможността за работа на множество равнини е възможна в съвременните машини. Но те изискват специални приспособления, които са малко скъпи за изработка и отнемат много време.
Има обаче някои ограничения за това, което могат да правят и 3-осните ЦПУ. Много функции са или икономически нежизнеспособни, въпреки относителните цени на 3-осните ЦПУ, или просто са невъзможни. Например, машините с 3 оси не могат да създават ъглови характеристики или нещо, което е в координатната система XYZ.
Обратно, 3-осните машини могат да създадат подрязване. Въпреки това, те се нуждаят от няколко предварителни условия и специални фрези като фрези с T-слот и тип „лястовича опашка“. Изпълнението на тези изисквания понякога може да изстреля цените до небето и понякога става по-жизнеспособно да изберете решение за 4-осно или 5-осно CNC фрезоване.
Въведение в 4-осната обработка
4-осната обработка е по-напреднала от своите 3-осни аналози. В допълнение към движението на режещия инструмент в равнини XYZ, те позволяват на детайла да се върти и по Z-ос. Това означава, че 4-осното фрезоване може да работи от най-много 4 страни без никакви специални изисквания като уникални приспособления или режещи инструменти.
Както беше посочено по-горе, допълнителната ос на тези машини ги прави по-икономически жизнеспособни за някои случаи, когато 3-осните машини могат да свършат работата, но със специални изисквания. Допълнителните разходи, необходими за направата на правилните приспособления и режещи инструменти по 3 оси, надхвърлят общата разлика в разходите между 4-осните и 3-осните машини. По този начин ги прави по-жизнеспособен 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 наведнъж, не е необходимо повторно позициониране на детайла върху приспособленията. По този начин се минимизират шансовете за човешка грешка и се подобрява цялостната точност.
Днес има два вида 4-осни CNC машини; непрекъснато и индексиране.
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 сложните дъги и форми като спирали стават много лесни за обработка.
Обработката с индексиране, от друга страна, работи на етапи. Режещият инструмент спира, когато детайлът започне да се върти около Z-равнината. Това означава, че машините за индексиране 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 за 3-осна машина.
Въведение в 5-осната обработка
5-осната обработка прави нещата една стъпка напред и позволява въртене в две равнини. Това многоосно въртене заедно със способността на режещия инструмент да се движи в три посоки са двете интегрални качества, които правят възможно тези машини да се справят с най-сложните задачи.
На пазара се предлагат два вида 5-осни CNC машини. 3+2-осова обработка и непрекъсната 5-осна обработка. И двете работят във всички равнини, но първата има същите ограничения и принцип на работа като индексираща 4-осна машина.
CNC обработката с 3+2 оси позволява въртенето да бъде независимо едно от друго, но ограничава използването на двете координатни равнини едновременно. Обратно, непрекъснатата 5-осна обработка не идва с такива ограничения. По този начин позволява превъзходен контрол и възможност за удобна обработка на най-сложните геометрии.
Основни разлики между 3, 4, 5 ос CNC обработка
Разбирането на сложността и ограниченията на вида CNC обработка е неразделна част от осигуряването на най-добър баланс между цена, време и качество на процеса.
Както беше посочено по-рано, много проекти биха били по-скъпи при иначе икономично 3-осно фрезоване поради тънкостите, свързани с приспособленията и процесите. По същия начин простото избиране на 5-осно фрезоване за всеки отделен проект би било синоним на борба с хлебарки с картечница. Не звучи ефективно, нали?
Точно това е причината, поради която е важно да се разберат основните разлики между 3-осна, 4-осна и 5-осна обработка. Това може да гарантира, че най-добрият вид машина е избрана за всеки конкретен проект без компромис с основните параметри на качеството.
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, управляван от компютър, се върти около детайла, за да отстрани материала. Освен това всички CNC машини използват или M-кодове, или G-кодове, за да дешифрират движението на инструмента спрямо детайла.
Разликата идва в допълнителната възможност за въртене около различни равнини. Както 4-осното, така и 5-осното 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 толеранси. Типът CNC обаче влияе върху крайните допуски на продукта. 3-осното CNC, макар и много точно, ще има повече шансове за случайни грешки поради последователно повторно позициониране на детайла. За повечето приложения тази граница на грешка е незначителна. Въпреки това, за чувствителни приложения, отнасящи се до авиационни и автомобилни приложения, дори и 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 на 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
Разликите във вида на CNC се отнасят по-скоро до естеството на продукта, отколкото към широкото приложение в индустрията. Например, разликата между 3-осни, 4-осни и 5-осни фрезови продукти ще се основава на цялостната 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
Разходите са сред основните разлики между 3, 4 и 5-осното CNC фрезоване. 3-осните машини естествено са по-икономични за покупка и поддръжка. Разходите за използването им обаче зависят от фактори като оборудването и наличността на операторите. Докато разходите, направени за операторите, остават същите в случай на 4-осни и 5-осни машини, приспособленията все още поемат значителна част от разходите.
От друга страна, обработката по 4 и 5 оси е по-технологично напреднала и има по-добри характеристики. Следователно те са естествено скъпи. Въпреки това, те предоставят много възможности на масата и са жизнеспособен избор в много уникални случаи. Един от тях вече беше обсъждан преди, където теоретично възможен дизайн с 3-осна машина ще се нуждае от много персонализирани приспособления. По този начин се увеличават общите разходи и се прави 4-осна или 5-осна обработка по-жизнеспособна опция.
Време за изпълнение
Що се отнася до общите времена за изпълнение, непрекъснатите 5-осни машини осигуряват най-добри общи резултати. Те могат да обработват дори най-сложните форми за най-кратко време поради липсата на спирания и едноетапна обработка.
Непрекъснатите 4-осни машини идват след това, тъй като те позволяват въртене в една ос и могат да обработват само равнинни ъглови характеристики 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 общото време за изпълнение за 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 тънкостите на проекта, общия бюджет, време и изискванията за качество.
3-ос срещу 4-ос срещу 5-ос, всички имат своите достойнства и недостатъци. Естествено, 5-осният може да създава по-сложни 3D геометрии, докато 3-осният може бързо и последователно да произвежда по-прости части.
За да обобщим, 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 повече: CNC фрезоване срещу CNC струговане: Кое е правилно да изберете
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 избори на този етап могат да извършат дълъг път към превръщането на продукта в жизнеспособен. Guangsheng е идеалният избор за производство за всяка ситуация, поради своята настойчивост да доставя най-доброто с най-голяма последователност.
Оборудван с най-модерно съоръжение и опитен екип, Guangsheng може да се справи с всички видове 3-осни, 4-осни или 5-осни машинни работи. Със строги проверки на качеството, ние можем да гарантираме, че крайните части отговарят безпроблемно на всички видове проверки на качеството.
Освен това, това, което отличава Guangsheng, са най-бързите срокове за доставка и най-конкурентните цени на пазара. Освен това процесът също е оптимизиран, за да улесни клиента. Просто качете дизайните, за да получите изчерпателен DFM анализ и незабавна оферта, за да започнете.
Автоматизацията и онлайн решенията са ключът 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 ЦПУ са различни и всеки тип има своите силни или слаби страни. Правилният избор обаче се свежда до уникалните изисквания на проекта и неговите изисквания. Няма правилен избор в производството. Правилният подход е да се намери най-оптималната комбинация от качество, цена и време. Нещо, което и трите вида CNC могат да доставят въз основа на изискванията на конкретен проект.
Време на публикуване: 29 ноември 2023 г