Η επιλογή του σωστού τύπου μηχανής στην πολυαξονική κατεργασία CNC είναι από τις πιο κρίσιμες αποφάσεις. Καθορίζει τις συνολικές δυνατότητες της διαδικασίας, τα πιθανά σχέδια και το συνολικό κόστος. Η κατεργασία CNC 3 αξόνων έναντι 4 αξόνων έναντι 5 αξόνων είναι μια δημοφιλής συζήτηση και η σωστή απάντηση εξαρτάται από τις απαιτήσεις του έργου.
Αυτός ο οδηγός θα ρίξει μια ματιά στα βασικά της κατεργασίας CNC πολλαπλών αξόνων και θα συγκρίνει την κατεργασία CNC 3 αξόνων, 4 αξόνων και 5 αξόνων για να σας βοηθήσει να κάνετε τη σωστή επιλογή.
Εισαγωγή στην κατεργασία 3 αξόνων
Ο άξονας κινείται γραμμικά στις κατευθύνσεις X, Y και Z και το τεμάχιο εργασίας χρειάζεται εξαρτήματα που το συγκρατούν σε ένα επίπεδο. Η επιλογή λειτουργίας σε πολλαπλά επίπεδα είναι δυνατή στις σύγχρονες μηχανές. Αλλά απαιτούν ειδικά εξαρτήματα που είναι ελαφρώς ακριβά στην κατασκευή και απαιτούν επίσης πολύ χρόνο.
Υπάρχουν, ωστόσο, ορισμένοι περιορισμοί σε ό,τι μπορούν να κάνουν και τα τριαξονικά CNC. Πολλά χαρακτηριστικά είναι είτε οικονομικά μη βιώσιμα, παρά τις σχετικές τιμές των τριαξονικών CNC, είτε είναι απλώς αδύνατα. Για παράδειγμα, τα τριαξονικά μηχανήματα δεν μπορούν να δημιουργήσουν γωνιακά χαρακτηριστικά ή οτιδήποτε βρίσκεται στο σύστημα συντεταγμένων XYZ.
Αντίθετα, τα μηχανήματα 3 αξόνων μπορούν να δημιουργήσουν χαρακτηριστικά υποκοπής. Ωστόσο, χρειάζονται αρκετές προϋποθέσεις και ειδικά κοπτικά όπως κοπτικά σχήματος Τ και κοπτικά σχήματος χελιδονοουράς. Η εκπλήρωση αυτών των απαιτήσεων μπορεί μερικές φορές να εκτοξεύσει τις τιμές και μερικές φορές γίνεται πιο βιώσιμη η επιλογή μιας λύσης φρεζαρίσματος CNC 4 αξόνων ή 5 αξόνων.
Εισαγωγή στην κατεργασία 4 αξόνων
Η κατεργασία 4 αξόνων είναι πιο προηγμένη από τις αντίστοιχες 3 αξόνων. Εκτός από την κίνηση του εργαλείου κοπής σε επίπεδα XYZ, επιτρέπουν στο τεμάχιο εργασίας να περιστρέφεται και στον άξονα Z. Αυτό σημαίνει ότι η φρεζάρισμα 4 αξόνων μπορεί να λειτουργήσει σε έως και 4 πλευρές χωρίς ειδικές απαιτήσεις, όπως μοναδικά εξαρτήματα ή εργαλεία κοπής.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο πρόσθετος άξονας σε αυτά τα μηχανήματα τα καθιστά πιο οικονομικά βιώσιμα σε ορισμένες περιπτώσεις όπου τα μηχανήματα 3 αξόνων μπορούν να κάνουν την εργασία, αλλά με ειδικές απαιτήσεις. Το πρόσθετο κόστος που απαιτείται για την κατασκευή των κατάλληλων εξαρτημάτων και εργαλείων κοπής σε 3 άξονες υπερβαίνει τη συνολική διαφορά κόστους μεταξύ των μηχανημάτων 4 αξόνων και 3 αξόνων. Έτσι, τα καθιστά μια πιο βιώσιμη επιλογή για ορισμένα έργα.
Επιπλέον, μια άλλη σημαντική πτυχή της φρεζαρίσματος 4 αξόνων είναι η συνολική ποιότητα. Δεδομένου ότι αυτά τα μηχανήματα μπορούν να εργαστούν σε 4 πλευρές ταυτόχρονα, δεν απαιτείται επανατοποθέτηση του τεμαχίου εργασίας στα εξαρτήματα. Με αυτόν τον τρόπο ελαχιστοποιούνται οι πιθανότητες ανθρώπινου σφάλματος και βελτιώνεται η συνολική ακρίβεια.
Σήμερα, υπάρχουν δύο τύποι κατεργασίας CNC 4 αξόνων: η συνεχής και η ευρετηριαστική.
Η συνεχής κατεργασία επιτρέπει στο εργαλείο κοπής και στο τεμάχιο εργασίας να κινούνται ταυτόχρονα. Αυτό σημαίνει ότι το μηχάνημα μπορεί να κόβει υλικό ενώ περιστρέφεται. Έτσι, πολύπλοκα τόξα και σχήματα όπως οι έλικες είναι πολύ εύκολα στην κατεργασία.
Η κατεργασία με ευρετηρίαση, από την άλλη πλευρά, λειτουργεί σε στάδια. Το εργαλείο κοπής σταματά μόλις το τεμάχιο εργασίας αρχίσει να περιστρέφεται γύρω από το επίπεδο Ζ. Αυτό σημαίνει ότι οι μηχανές ευρετηρίασης δεν έχουν τις ίδιες δυνατότητες επειδή δεν μπορούν να δημιουργήσουν πολύπλοκα τόξα και σχήματα. Το μόνο πλεονέκτημα είναι το γεγονός ότι το τεμάχιο εργασίας μπορεί πλέον να κατεργαστεί σε 4 διαφορετικές πλευρές χωρίς να χρειάζονται ειδικά εξαρτήματα που είναι απαραίτητα σε μια μηχανή 3 αξόνων.
Εισαγωγή στην κατεργασία 5 αξόνων
Η κατεργασία 5 αξόνων πηγαίνει τα πράγματα ένα βήμα παραπέρα και επιτρέπει την περιστροφή σε δύο επίπεδα. Αυτή η περιστροφή πολλαπλών αξόνων μαζί με την ικανότητα του εργαλείου κοπής να κινείται σε τρεις κατευθύνσεις είναι οι δύο αναπόσπαστες ιδιότητες που καθιστούν δυνατή την εκτέλεση αυτών των μηχανών ακόμη και των πιο σύνθετων εργασιών.
Υπάρχουν δύο είδη κατεργασίας CNC 5 αξόνων διαθέσιμα στην αγορά. Η κατεργασία 3+2 αξόνων και η συνεχής κατεργασία 5 αξόνων. Και οι δύο λειτουργούν σε όλα τα επίπεδα, αλλά η πρώτη έχει τους ίδιους περιορισμούς και την ίδια αρχή λειτουργίας με μια μηχανή δεικτοδότησης 4 αξόνων.
Η κατεργασία CNC 3+2 αξόνων επιτρέπει την ανεξάρτητη περιστροφή από την άλλη, αλλά περιορίζει τη χρήση και των δύο επιπέδων συντεταγμένων ταυτόχρονα. Αντίθετα, η συνεχής κατεργασία 5 αξόνων δεν συνοδεύεται από τέτοιους περιορισμούς. Επιτρέποντας έτσι ανώτερο έλεγχο και τη δυνατότητα εύκολης κατεργασίας των πιο σύνθετων γεωμετριών.
Κύριες διαφορές μεταξύ κατεργασίας CNC 3, 4, 5 αξόνων
Η κατανόηση των πολυπλοκοτήτων και των περιορισμών του είδους της κατεργασίας CNC είναι αναπόσπαστο κομμάτι της διασφάλισης της καλύτερης ισορροπίας μεταξύ κόστους, χρόνου και ποιότητας της διαδικασίας.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, πολλά έργα θα ήταν πιο ακριβά με μια κατά τα άλλα οικονομική φρεζάρισμα 3 αξόνων λόγω των περιπλοκών που σχετίζονται με τα εξαρτήματα και τις διαδικασίες. Ομοίως, η απλή επιλογή μιας φρεζαρίσματος 5 αξόνων για κάθε έργο θα ήταν συνώνυμη με την καταπολέμηση κατσαρίδων με πολυβόλο. Δεν ακούγεται αποτελεσματικό, σωστά;
Αυτός ακριβώς είναι ο λόγος για τον οποίο είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τις κύριες διαφορές μεταξύ της κατεργασίας 3 αξόνων, 4 αξόνων και 5 αξόνων. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι θα επιλεγεί το καλύτερο είδος μηχανής για κάθε συγκεκριμένο έργο χωρίς κανέναν συμβιβασμό στις βασικές παραμέτρους ποιότητας.
Ακολουθούν οι 5 κύριες διαφορές μεταξύ των ειδών κατεργασίας CNC.
Αρχή λειτουργίας
Η αρχή λειτουργίας όλων των κατεργασιών CNC είναι η ίδια. Το εργαλείο κοπής, καθοδηγούμενο από έναν υπολογιστή, περιστρέφεται γύρω από το τεμάχιο εργασίας για την αφαίρεση υλικού. Επιπλέον, όλες οι μηχανές CNC χρησιμοποιούν είτε κωδικούς M είτε κωδικούς G για να αποκρυπτογραφήσουν την κίνηση του εργαλείου σε σχέση με το τεμάχιο εργασίας.
Η διαφορά έγκειται στην πρόσθετη δυνατότητα περιστροφής γύρω από διαφορετικά επίπεδα. Τόσο η φρεζάρισμα CNC 4 αξόνων όσο και 5 αξόνων επιτρέπουν την περιστροφή γύρω από διαφορετικές συντεταγμένες και αυτή η ποιότητα έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία πιο σύνθετων σχημάτων με σχετική ευκολία.
Ακρίβεια & Ορθότητα
Η κατεργασία με CNC είναι γνωστή για την ακρίβειά της και τις χαμηλές ανοχές της. Ωστόσο, ο τύπος του CNC επηρεάζει τις τελικές ανοχές του προϊόντος. Το CNC 3 αξόνων, αν και πολύ ακριβές, θα έχει περισσότερες πιθανότητες τυχαίων σφαλμάτων λόγω της συνεπούς επανατοποθέτησης του τεμαχίου εργασίας. Για τις περισσότερες εφαρμογές, αυτό το περιθώριο σφάλματος είναι αμελητέο. Ωστόσο, για ευαίσθητες εφαρμογές που αφορούν την αεροδιαστημική και την αυτοκινητοβιομηχανία, ακόμη και η μικρότερη απόκλιση μπορεί να προκαλέσει προβλήματα.
Τόσο η κατεργασία CNC 4 αξόνων όσο και η κατεργασία 5 αξόνων δεν αντιμετωπίζουν αυτό το πρόβλημα, καθώς δεν χρειάζονται επανατοποθέτηση. Επιτρέπουν την κοπή σε πολλαπλά επίπεδα σε ένα μόνο εξάρτημα. Επιπλέον, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτή είναι και η μόνη πηγή απόκλισης στην ποιότητα της κατεργασίας 3 αξόνων. Εκτός από αυτό, η συνολική ποιότητα όσον αφορά την ακρίβεια και την ορθότητα παραμένει η ίδια.
Εφαρμογές
Αντί για εφαρμογή σε ολόκληρη τη βιομηχανία, οι διαφορές στον τύπο του CNC αφορούν τη φύση του προϊόντος. Για παράδειγμα, η διαφορά μεταξύ προϊόντων φρεζαρίσματος 3 αξόνων, 4 αξόνων και 5 αξόνων θα βασίζεται στη συνολική πολυπλοκότητα του σχεδιασμού και όχι στην ίδια τη βιομηχανία.
Ένα απλό εξάρτημα για τον αεροδιαστημικό τομέα μπορεί να αναπτυχθεί σε μια μηχανή 3 αξόνων, ενώ κάτι πολύπλοκο για οποιονδήποτε άλλο τομέα μπορεί να απαιτεί τη χρήση μιας μηχανής 4 αξόνων ή 5 αξόνων.
Δικαστικά έξοδα
Το κόστος είναι από τις κύριες διαφορές μεταξύ των μηχανημάτων φρεζαρίσματος CNC 3, 4 και 5 αξόνων. Τα μηχανήματα 3 αξόνων είναι φυσικά πιο οικονομικά στην αγορά και τη συντήρηση. Ωστόσο, το κόστος χρήσης τους εξαρτάται από παράγοντες όπως τα εξαρτήματα και η διαθεσιμότητα των χειριστών. Ενώ τα έξοδα που προκύπτουν για τους χειριστές παραμένουν τα ίδια στην περίπτωση των μηχανημάτων 4 αξόνων και 5 αξόνων, τα εξαρτήματα εξακολουθούν να καταλαμβάνουν σημαντικό μέρος του κόστους.
Από την άλλη πλευρά, η κατεργασία 4 και 5 αξόνων είναι πιο προηγμένη τεχνολογικά και έχει καλύτερα χαρακτηριστικά. Επομένως, είναι φυσικά ακριβές. Ωστόσο, προσφέρουν πολλές δυνατότητες και αποτελούν μια βιώσιμη επιλογή σε πολλές μοναδικές περιπτώσεις. Μία από αυτές έχει ήδη συζητηθεί στο παρελθόν, όπου ένας θεωρητικά εφικτός σχεδιασμός με μια μηχανή 3 αξόνων θα απαιτούσε πολλά προσαρμοσμένα εξαρτήματα. Αυτό αυξάνει το συνολικό κόστος και καθιστά την κατεργασία 4 ή 5 αξόνων μια πιο βιώσιμη επιλογή.
Χρόνος παράδοσης
Όσον αφορά τους συνολικούς χρόνους παράδοσης, οι μηχανές συνεχούς 5 αξόνων παρέχουν τα καλύτερα συνολικά αποτελέσματα. Μπορούν να επεξεργαστούν ακόμη και τα πιο σύνθετα σχήματα στον συντομότερο δυνατό χρόνο λόγω της έλλειψης διακοπών και της κατεργασίας σε ένα βήμα.
Οι συνεχείς μηχανές 4 αξόνων έρχονται μετά από αυτό, καθώς επιτρέπουν την περιστροφή σε έναν άξονα και μπορούν να χειριστούν μόνο επίπεδα γωνιακά χαρακτηριστικά με μία κίνηση.
Τέλος, οι μηχανές CNC 3 αξόνων έχουν τον μεγαλύτερο χρόνο παράδοσης επειδή η κοπή πραγματοποιείται σε στάδια. Επιπλέον, οι περιορισμοί των μηχανών 3 αξόνων σημαίνουν ότι θα υπάρξει μεγάλη επανατοποθέτηση του τεμαχίου εργασίας, κάτι που θα είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση των συνολικών χρόνων παράδοσης για οποιοδήποτε έργο.
Φρεζάρισμα 3 αξόνων vs 4 αξόνων vs 5 αξόνων, ποιο είναι καλύτερο;
Στη μεταποίηση, δεν υπάρχει κάτι τέτοιο όπως μια απολύτως καλύτερη μέθοδος ή μια ενιαία λύση. Η σωστή επιλογή εξαρτάται από τις περιπλοκές του έργου, τον συνολικό προϋπολογισμό, τον χρόνο και τις απαιτήσεις ποιότητας.
Οι συνδυασμοί 3 αξόνων έναντι 4 αξόνων έναντι 5 αξόνων έχουν όλα τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Φυσικά, οι 5 αξόνων μπορούν να δημιουργήσουν πιο σύνθετες τρισδιάστατες γεωμετρίες, ενώ οι 3 αξόνων μπορούν να δημιουργήσουν γρήγορα και με συνέπεια απλούστερα κομμάτια.
Συνοψίζοντας, δεν υπάρχει απάντηση στο ερώτημα ποια είναι η καλύτερη επιλογή. Οποιαδήποτε μέθοδος κατεργασίας που προσφέρει την τέλεια ισορροπία μεταξύ κόστους, χρόνου και αποτελεσμάτων θα ήταν η ιδανική επιλογή για ένα συγκεκριμένο έργο.
Διαβάστε περισσότερα: Φρέζα CNC vs Τόρνευση CNC: Ποια είναι η σωστή επιλογή
Ξεκινήστε τα έργα σας με τις υπηρεσίες κατεργασίας CNC της Guansheng
Για κάθε έργο ή επιχείρηση, ο σωστός συνεργάτης παραγωγής μπορεί να κάνει τη διαφορά μεταξύ επιτυχίας και αποτυχίας. Η παραγωγή αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της διαδικασίας ανάπτυξης προϊόντων και οι σωστές επιλογές σε αυτό το στάδιο μπορούν να συμβάλουν σημαντικά στη βιωσιμότητα ενός προϊόντος. Η Guangsheng είναι η ιδανική επιλογή παραγωγής για κάθε περίσταση, λόγω της επιμονής της στην παροχή του καλύτερου δυνατού προϊόντος με τη μέγιστη συνέπεια.
Εξοπλισμένη με υπερσύγχρονες εγκαταστάσεις και έμπειρη ομάδα, η Guangsheng μπορεί να χειριστεί κάθε είδους εργασίες κατεργασίας 3, 4 ή 5 αξόνων. Με αυστηρούς ποιοτικούς ελέγχους, μπορούμε να εγγυηθούμε ότι τα τελικά εξαρτήματα πληρούν κάθε είδους ποιοτικούς ελέγχους χωρίς καμία αποτυχία.
Επιπλέον, αυτό που κάνει την Guangsheng να ξεχωρίζει είναι οι ταχύτεροι χρόνοι παράδοσης και οι πιο ανταγωνιστικές τιμές στην αγορά. Επιπλέον, η διαδικασία είναι βελτιστοποιημένη για να διευκολύνει τον πελάτη. Απλώς ανεβάστε τα σχέδια για να λάβετε μια ολοκληρωμένη ανάλυση DFM και μια άμεση προσφορά για να ξεκινήσετε.
Ο αυτοματισμός και οι διαδικτυακές λύσεις είναι τα κλειδιά για το μέλλον της κατασκευής και η Guangsheng το κατανοεί αυτό. Γι' αυτό όλα όσα χρειάζεστε για τα καλύτερα αποτελέσματα απέχουν μόνο ένα κλικ.
Σύναψη
Όλα τα CNC 3, 4 και 5 αξόνων είναι διαφορετικά και κάθε τύπος έχει τα δυνατά ή τα αδύνατα σημεία του. Η σωστή επιλογή, ωστόσο, εξαρτάται από τις μοναδικές απαιτήσεις ενός έργου και τις απαιτήσεις του. Δεν υπάρχει σωστή επιλογή στην κατασκευή. Η σωστή προσέγγιση είναι να βρεθεί ο βέλτιστος συνδυασμός ποιότητας, κόστους και χρόνου. Κάτι που και οι τρεις τύποι CNC μπορούν να προσφέρουν με βάση τις απαιτήσεις ενός συγκεκριμένου έργου.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Νοεμβρίου 2023