Výber správneho typu stroja pri viacosovom CNC obrábaní patrí medzi najdôležitejšie rozhodnutia. Určuje celkové možnosti procesu, možné návrhy a celkové náklady. 3-osové vs 4-osové vs 5-osové CNC obrábanie je populárnou diskusiou a správna odpoveď závisí od požiadaviek projektu.
Táto príručka sa pozrie na základy viacosového CNC obrábania a porovná 3-osové, 4-osové a 5-osové CNC obrábanie, aby vám pomohla urobiť správnu voľbu.
Úvod do 3-osového obrábania
Vreteno sa pohybuje lineárne v smeroch X, Y a Z a obrobok potrebuje prípravky, ktoré ho držia v jednej rovine. Možnosť prevádzky na viacerých rovinách je možná v moderných strojoch. Vyžadujú si však špeciálne prípravky, ktorých výroba je o niečo drahšia a zaberá tiež veľa času.
Existujú však určité obmedzenia toho, čo môžu robiť aj 3-osové CNC. Mnohé funkcie sú buď ekonomicky neživotaschopné, napriek relatívnym cenám 3-osových CNC, alebo sú jednoducho nemožné. Napríklad 3-osové stroje nedokážu vytvárať šikmé prvky alebo čokoľvek, čo je v súradnicovom systéme XYZ.
Naopak, 3-osové stroje môžu vytvárať prvky podrezania. Potrebujú však niekoľko predzásobníkov a špeciálnych fréz, ako sú frézy s T-drážkou a Dovetail. Splnenie týchto požiadaviek môže niekedy vystreliť ceny a niekedy je životaschopnejšie rozhodnúť sa pre 4-osové alebo 5-osové CNC frézovacie riešenie.
Úvod do 4-osového obrábania
4-osové obrábanie je pokročilejšie ako jeho 3-osové náprotivky. Okrem pohybu rezného nástroja v rovinách XYZ umožňujú otáčanie obrobku aj na osi Z. To znamená, že 4-osové frézovanie môže pracovať až na 4 stranách bez akýchkoľvek špeciálnych požiadaviek, ako sú jedinečné prípravky alebo rezné nástroje.
Ako už bolo uvedené, dodatočná os na týchto strojoch ich robí ekonomicky životaschopnejšími v niektorých prípadoch, keď 3-osové stroje zvládnu prácu, ale so špeciálnymi požiadavkami. Dodatočné náklady potrebné na výrobu správnych prípravkov a rezných nástrojov na 3-osových strojoch prevyšujú celkový rozdiel v nákladoch medzi 4-osovými a 3-osovými strojmi. Vďaka tomu sú pre niektoré projekty životaschopnejšou voľbou.
Navyše ďalším dôležitým aspektom 4-osového frézovania je celková kvalita. Keďže tieto stroje môžu pracovať na 4 stranách naraz, nie je potrebné premiestňovanie obrobku na upínadlách. Tým sa minimalizuje riziko ľudskej chyby a zlepšuje sa celková presnosť.
Dnes existujú dva typy 4-osového CNC obrábania; priebežné a indexovanie.
Kontinuálne obrábanie umožňuje, aby sa rezný nástroj a obrobok pohybovali súčasne. To znamená, že stroj môže rezať materiál, keď sa otáča. Vďaka tomu sú zložité oblúky a tvary ako skrutkovice veľmi jednoduché na obrábanie.
Indexačné obrábanie na druhej strane funguje v etapách. Rezný nástroj sa zastaví, keď sa obrobok začne otáčať okolo roviny Z. To znamená, že indexovacie stroje nemajú rovnaké možnosti, pretože nedokážu vytvárať zložité oblúky a tvary. Jedinou výhodou je skutočnosť, že obrobok je teraz možné obrábať na 4 rôznych stranách bez potreby špeciálnych prípravkov, ktoré sú pri 3-osovom stroji nevyhnutné.
Úvod do 5-osového obrábania
5-osové obrábanie posúva veci o krok ďalej a umožňuje rotáciu v dvoch rovinách. Táto viacosová rotácia spolu so schopnosťou rezného nástroja pohybovať sa v troch smeroch sú dve neoddeliteľné vlastnosti, ktoré týmto strojom umožňujú zvládnuť tie najzložitejšie úlohy.
Na trhu sú k dispozícii dva druhy 5-osového CNC obrábania. 3+2-osové obrábanie a kontinuálne 5-osové obrábanie. Obidva pracujú vo všetkých rovinách, ale prvá má rovnaké obmedzenia a princíp fungovania ako indexovací 4-osový stroj.
3+2 osové CNC obrábanie umožňuje otáčanie nezávisle od seba, ale obmedzuje použitie oboch súradnicových rovín súčasne. Naopak, kontinuálne 5-osové obrábanie neprichádza s takýmito obmedzeniami. To umožňuje vynikajúce ovládanie a schopnosť pohodlne obrábať najzložitejšie geometrie.
Hlavné rozdiely medzi 3, 4, 5 osovým CNC obrábaním
Pochopenie zložitosti a obmedzení druhu CNC obrábania je neoddeliteľnou súčasťou zabezpečenia najlepšej rovnováhy medzi nákladmi, časom a kvalitou procesu.
Ako už bolo uvedené, mnohé projekty by boli drahšie na inak hospodárnom 3-osovom frézovaní kvôli komplikovanostiam spojeným s prípravkami a procesmi. Podobne jednoduché rozhodnutie pre 5-osové frézovanie pre každý jednotlivý projekt by bolo synonymom boja proti švábom pomocou guľometu. Neznie to efektívne, však?
To je presne dôvod, prečo je nevyhnutné pochopiť hlavné rozdiely medzi 3-osovým, 4-osovým a 5-osovým obrábaním. Tým sa zabezpečí, že sa pre každý konkrétny projekt vyberie najlepší typ stroja bez kompromisov v základných parametroch kvality.
Tu je 5 hlavných rozdielov medzi druhmi CNC obrábania.
Pracovný princíp
Princíp činnosti všetkých CNC obrábaní je rovnaký. Rezný nástroj vedený počítačom sa otáča okolo obrobku a odstraňuje materiál. Okrem toho všetky CNC stroje používajú buď M-kódy alebo G-kódy na dešifrovanie pohybu nástroja vzhľadom na obrobok.
Rozdiel spočíva v dodatočnej schopnosti otáčania v rôznych rovinách. 4-osové aj 5-osové CNC frézovanie umožňuje otáčanie okolo rôznych súradníc a výsledkom tejto kvality je relatívne ľahké vytváranie zložitejších tvarov.
Presnosť a presnosť
CNC obrábanie je známe svojou presnosťou a nízkymi toleranciami. Typ CNC však ovplyvňuje konečné tolerancie produktu. 3-osové CNC, aj keď veľmi presné, bude mať viac šancí na náhodné chyby v dôsledku dôsledného premiestňovania obrobku. Pre väčšinu aplikácií je toto rozpätie chýb zanedbateľné. Pri citlivých aplikáciách týkajúcich sa leteckých a automobilových aplikácií však aj najmenšia odchýlka môže spôsobiť problémy.
4-osové aj 5-osové CNC obrábanie nemá tento problém, pretože nepotrebujú žiadne premiestňovanie. Umožňujú rezanie vo viacerých rovinách na jednom prípravku. Ďalej je dôležité poznamenať, že toto je jediný zdroj nezrovnalostí v kvalite 3-osového obrábania. Okrem toho zostáva celková kvalita z hľadiska presnosti a presnosti rovnaká.
Aplikácie
Rozdiely v type CNC sa týkajú skôr povahy produktu, než aplikácie v celom odvetví. Napríklad rozdiel medzi 3-osovými, 4-osovými a 5-osovými frézovacími produktmi bude založený skôr na celkovej zložitosti dizajnu než na samotnom odvetví.
Jednoduchá časť pre letecký sektor môže byť vyvinutá na 3-osovom stroji, zatiaľ čo niečo zložité pre akýkoľvek iný sektor môže vyžadovať použitie 4-osového alebo 5-osového stroja.
náklady
Medzi hlavné rozdiely medzi 3, 4 a 5-osovým CNC frézovaním patria náklady. 3-osové stroje sú prirodzene ekonomickejšie na nákup a údržbu. Náklady na ich používanie však závisia od faktorov, ako sú príslušenstvo a dostupnosť operátorov. Zatiaľ čo náklady na obsluhu zostávajú rovnaké v prípade 4-osových a 5-osových strojov, upínadlá stále tvoria značnú časť nákladov.
Na druhej strane 4 a 5-osové obrábanie je technologicky vyspelejšie a má lepšie vlastnosti. Preto sú prirodzene drahé. Prinášajú však veľa možností a sú životaschopnou voľbou v mnohých jedinečných prípadoch. Jeden z nich už bol diskutovaný predtým, kde by teoreticky možný dizajn s 3-osovým strojom potreboval veľa vlastných prípravkov. Tým sa zvyšujú celkové náklady a 4-osové alebo 5-osové obrábanie sa stáva životaschopnejšou možnosťou.
Dodacia lehota
Pokiaľ ide o celkové dodacie lehoty, najlepšie celkové výsledky poskytujú nepretržité 5-osové stroje. Dokážu spracovať aj tie najzložitejšie tvary v čo najkratšom čase kvôli nedostatku prestávok a jednokrokového obrábania.
Potom nasledujú kontinuálne 4-osové stroje, pretože umožňujú rotáciu v jednej osi a dokážu zvládnuť iba rovinné uhlové prvky naraz.
Nakoniec, 3-osové CNC stroje majú najdlhší čas na prípravu, pretože rezanie prebieha po etapách. Okrem toho obmedzenia 3-osových strojov znamenajú, že dôjde k veľkému premiestňovaniu obrobku, čo by viedlo k predĺženiu celkových dodacích lehôt pre akýkoľvek projekt.
3-osové vs 4-osové vs 5-osové frézovanie, čo je lepšie?
Vo výrobe neexistuje absolútne lepšia metóda alebo univerzálne riešenie. Správna voľba závisí od zložitosti projektu, celkového rozpočtu, času a požiadaviek na kvalitu.
3-osové vs 4-osové vs 5-osové, všetky majú svoje výhody a nevýhody. Prirodzene, 5-os môže vytvárať zložitejšie 3D geometrie, zatiaľ čo 3-os môže rýchlo a dôsledne chrliť jednoduchšie kúsky.
Stručne povedané, neexistuje žiadna odpoveď na otázku, ktorý z nich je lepšou voľbou. Akákoľvek metóda obrábania, ktorá poskytuje dokonalú rovnováhu medzi nákladmi, časom a výsledkami, by bola ideálnou voľbou pre konkrétny projekt.
Prečítajte si viac: CNC frézovanie verzus CNC sústruženie: ktorý je správny výber
Začnite svoje projekty so službami CNC obrábania Guansheng
Pre akýkoľvek projekt alebo podnikanie môže byť správny výrobný partner rozdielom medzi úspechom a neúspechom. Výroba je neoddeliteľnou súčasťou procesu vývoja produktu a správne rozhodnutia v tejto fáze môžu viesť k tomu, aby bol produkt životaschopný. Guangsheng je ideálnou výrobnou voľbou pre každú situáciu, pretože trvá na poskytovaní toho najlepšieho s maximálnou konzistentnosťou.
Guangsheng, vybavený najmodernejším zariadením a skúseným tímom, dokáže zvládnuť všetky druhy 3-osových, 4-osových alebo 5-osových obrábacích úloh. Vďaka prísnym kontrolám kvality môžeme zaručiť, že konečné diely bez problémov vyhovujú všetkým druhom kontrol kvality.
Okrem toho, to, čo odlišuje Guangsheng, sú jeho najrýchlejšie dodacie lehoty a najkonkurencieschopnejšie ceny na trhu. Okrem toho je proces optimalizovaný tak, aby uľahčil zákazníkovi. Jednoducho nahrajte návrhy a získajte komplexnú analýzu DFM a okamžitú cenovú ponuku, aby ste mohli začať.
Automatizácia a online riešenia sú kľúčom k budúcnosti výroby a Guangsheng to chápe. To je dôvod, prečo všetko, čo potrebujete na dosiahnutie najlepších výsledkov, je vzdialené len jedno kliknutie.
Záver
Všetky 3, 4 a 5-osové CNC sú odlišné a každý typ má svoje silné alebo slabé stránky. Správna voľba však závisí od jedinečných požiadaviek projektu a jeho nárokov. Vo výrobe neexistuje správna voľba. Správny prístup je nájsť najoptimálnejšiu kombináciu kvality, nákladov a času. Niečo, čo môžu poskytnúť všetky tri typy CNC na základe požiadaviek konkrétneho projektu.
Čas odoslania: 29. novembra 2023