Valg av riktig type maskin i flerakset CNC-bearbeiding er blant de mest avgjørende beslutningene. Det bestemmer de generelle egenskapene til prosessen, designene som er mulige og de totale kostnadene. 3-akset vs 4-akset vs 5-akset CNC-bearbeiding er en populær debatt og det riktige svaret avhenger av kravene til prosjektet.
Denne veiledningen vil ta en titt på det grunnleggende om flerakset CNC-bearbeiding og sammenligne 3-akset, 4-akset og 5-akset CNC-bearbeiding for å hjelpe deg med å ta det riktige valget.
Introduksjon til 3-akset maskinering
Spindelen beveger seg lineært i X-, Y- og Z-retninger, og arbeidsstykket trenger fikstur som holder det i ett plan. Muligheten til å operere på flere plan er mulig i moderne maskiner. Men de krever spesielle armaturer som er litt dyre å lage og bruker mye tid også.
Det er imidlertid noen begrensninger for hva 3-akse CNC-er også kan gjøre. Mange funksjoner er enten økonomisk uoverkommelige, til tross for de relative prisene på 3-akse CNC-er, eller er ganske enkelt umulige. For eksempel kan 3-akse maskiner ikke lage vinklede funksjoner eller noe som er på XYZ-koordinatsystemet.
Motsatt kan 3-akse maskiner lage underskjæringsfunksjoner. Imidlertid trenger de flere forhåndsrequites og spesielle kuttere som T-slot og Dovetail cutters. Å oppfylle disse kravene kan noen ganger skyte prisene i været, og noen ganger blir det mer levedyktig å velge en 4-akset eller 5-akset CNC-freseløsning.
Introduksjon til 4-akset maskinering
4-akset maskinering er mer avansert enn sine 3-akse motstykker. I tillegg til bevegelsen til skjæreverktøyet i XYZ-plan, lar de arbeidsstykket rotere på Z-aksen også. Å gjøre det betyr at 4-akset fresing kan jobbe på så mange som 4 sider uten noen spesielle krav som unike armaturer eller skjæreverktøy.
Som nevnt før, gjør tilleggsaksen på disse maskinene dem mer økonomisk levedyktige i noen tilfeller der 3-akse maskiner kan få jobben gjort, men med spesielle krav. Merkostnaden som kreves for å lage de riktige armaturene og skjæreverktøyene på 3-akse overstiger den totale kostnadsforskjellen mellom 4-akse og 3-akse maskiner. Dette gjør dem til et mer levedyktig valg for noen prosjekter.
Dessuten er et annet viktig aspekt ved 4-akset fresing den generelle kvaliteten. Siden disse maskinene kan jobbe på 4 sider samtidig, er det ikke nødvendig å flytte arbeidsstykket på armaturene. Derved minimeres sjansene for menneskelige feil og forbedrer den generelle nøyaktigheten.
I dag finnes det to typer 4-akset CNC-bearbeiding; kontinuerlig og indekserende.
Kontinuerlig bearbeiding gjør at skjæreverktøyet og arbeidsstykket kan bevege seg samtidig. Dette betyr at maskinen kan kutte materiale mens den roterer. Dermed blir komplekse buer og former som helixer svært enkle å bearbeide.
Indekseringsbearbeiding, derimot, fungerer i etapper. Skjæreverktøyet stopper når arbeidsstykket begynner å rotere rundt Z-planet. Dette betyr at indekseringsmaskiner ikke har de samme egenskapene fordi de ikke kan lage komplekse buer og former. Den eneste fordelen er det faktum at arbeidsstykket nå kan maskineres på 4 forskjellige sider uten å trenge noen spesielle fester som er essensielle i en 3-akset maskin.
Introduksjon til 5-akset maskinering
5-akset maskinering tar ting ett skritt videre og tillater rotasjon på to plan. Denne flerakse rotasjonen sammen med skjæreverktøyets evne til å bevege seg i tre retninger er de to integrerte egenskapene som gjør det mulig for disse maskinene å håndtere de mest komplekse jobbene.
Det er to typer 5-akset CNC-bearbeiding tilgjengelig på markedet. 3+2-akset bearbeiding og kontinuerlig 5-akset bearbeiding. Begge opererer i alle plan, men førstnevnte har samme begrensninger og arbeidsprinsipp som en indekserende 4-akset maskin.
3+2-akset CNC-bearbeiding tillater rotasjon å være uavhengig av hverandre, men begrenser bruken av begge koordinatplanene samtidig. Kontinuerlig 5-akset maskinering kommer derimot ikke med slike begrensninger. Dermed tillater overlegen kontroll og evnen til å enkelt bearbeide de mest komplekse geometriene.
Hovedforskjeller mellom 3, 4, 5-akset CNC-bearbeiding
Å forstå kompleksiteten og begrensningene til typen CNC-maskinering er integrert for å sikre den beste balansen mellom kostnad, tid og kvalitet på prosessen.
Som nevnt før, ville mange prosjekter være dyrere på en ellers økonomisk 3-akset fresing på grunn av vanskelighetene knyttet til inventar og prosesser. På samme måte ville det å velge en 5-akset fresing for hvert enkelt prosjekt være synonymt med å bekjempe kakerlakker med et maskingevær. Høres ikke effektivt ut, ikke sant?
Det er nettopp grunnen til at det er viktig å forstå hovedforskjellene mellom 3-akset, 4-akset og 5-akset maskinering. Å gjøre det kan sikre at den beste typen maskin velges for et bestemt prosjekt uten at det går på akkord med de essensielle kvalitetsparametrene.
Her er de 5 hovedforskjellene mellom typer CNC-maskinering.
Arbeidsprinsipp
Arbeidsprinsippet for all CNC-bearbeiding er det samme. Skjæreverktøyet ledet av en datamaskin dreier rundt arbeidsstykket for å fjerne materiale. Videre bruker alle CNC-maskiner enten M-koder eller G-koder for å dechiffrere bevegelsen til verktøyet i forhold til arbeidsstykket.
Forskjellen kommer i den ekstra muligheten til å rotere rundt forskjellige plan. Både 4-akset og 5-akset CNC-fresing tillater rotasjon rundt forskjellige koordinater, og denne kvaliteten resulterer i skaping av mer komplekse former med relativ letthet.
Presisjon og nøyaktighet
CNC-bearbeiding er kjent for sin nøyaktighet og lave toleranser. Imidlertid påvirker typen CNC de endelige toleransene til produktet. 3-akset CNC, om enn veldig nøyaktig, vil ha større sjanser for tilfeldige feil på grunn av konsekvent reposisjonering av arbeidsstykket. For de fleste applikasjoner er denne feilmarginen ubetydelig. Men for sensitive applikasjoner knyttet til romfart og bilapplikasjoner, kan selv det minste avviket forårsake problemer.
Både 4-akset og 5-akset CNC-bearbeiding har ikke det problemet, da de ikke trenger noen reposisjonering. De tillater kutting på flere plan på en enkelt armatur. Videre er det viktig å merke seg at dette er den eneste kilden til avvik i kvaliteten på 3-akset maskinering også. Bortsett fra dette forblir den generelle kvaliteten i form av presisjon og nøyaktighet den samme.
Søknader
I stedet for bransjeomfattende bruk, gjelder forskjellene i typen CNC produktets natur. For eksempel vil forskjellen mellom 3-akse, 4-akse og 5-akse freseprodukter være basert på den generelle kompleksiteten til designet snarere enn industrien selv.
En enkel del for romfartssektoren kan utvikles på en 3-akset maskin, mens noe komplekst for enhver annen sektor kan kreve bruk av en 4-akset eller 5-akset maskin.
Kostnader
Kostnadene er blant de primære forskjellene mellom 3-, 4- og 5-akset CNC-fresing. 3-akse maskiner er naturlig nok mer økonomiske å kjøpe og vedlikeholde. Utgiftene ved å bruke dem avhenger imidlertid av faktorer som inventar og tilgjengeligheten til operatørene. Mens utgiftene på operatørene forblir de samme for 4-akse og 5-akse maskiner, tar inventar fortsatt opp en betydelig del av utgiftene.
På den annen side er 4- og 5-akset maskinering mer teknologisk avansert og har bedre funksjoner. Derfor er de naturlig nok dyre. Imidlertid gir de mange muligheter til bordet og er et levedyktig valg i mange unike tilfeller. En av dem har allerede vært diskutert før, hvor et design som er teoretisk mulig med en 3-akset maskin ville trenge mye tilpasset inventar. Derved øker de totale kostnadene og gjør 4-akset eller 5-akset maskinering til et mer levedyktig alternativ.
Ledetid
Når det gjelder de totale ledetidene, gir kontinuerlige 5-akse maskiner de beste totalresultatene. De kan behandle selv de mest komplekse formene på kortest tid på grunn av mangel på stopp og ett-trinns maskinering.
Kontinuerlige 4-akse maskiner kommer etter det da de tillater rotasjon i én akse og kan bare håndtere plane vinkeltrekk på én gang.
Til slutt har 3-akse CNC-maskiner den lengste ledetiden fordi kuttingen skjer i etapper. Videre betyr begrensningene til 3-akse maskiner at det vil være mye reposisjonering av arbeidsstykket, noe som vil resultere i en økning i de totale ledetidene for ethvert prosjekt.
3 Axis vs 4 Axis vs 5 Axis Fresing, hva er best?
I produksjon er det ikke noe som heter en absolutt bedre metode eller en løsning som passer alle. Det riktige valget avhenger av detaljene i prosjektet, det totale budsjettet, tiden og kvalitetskravene.
3-akse vs 4-akse vs 5-akse, alle har sine fordeler og ulemper. Naturligvis kan 5-aksen skape mer komplekse 3D-geometrier, mens 3-aksen raskt og konsekvent kan churne ut enklere deler.
For å oppsummere er det ikke noe svar på spørsmålet om hvilken som er det beste valget. Enhver maskineringsmetode som gir den perfekte balansen mellom kostnad, tid og resultater vil være et ideelt valg for et bestemt prosjekt.
Les mer: CNC-fresing vs CNC-dreiing: som er riktig å velge
Start prosjektene dine med Guanshengs CNC Maskineringstjenester
For ethvert prosjekt eller virksomhet kan den rette produksjonspartneren være forskjellen mellom suksess og fiasko. Produksjon er en integrert del av produktutviklingsprosessen, og de riktige valgene i det stadiet kan gå en lang vei mot å gjøre et produkt levedyktig. Guangsheng er det ideelle produksjonsvalget for enhver situasjon på grunn av dets insistering på å levere det beste med størst mulig konsistens.
Utstyrt med et toppmoderne anlegg og erfarent team, kan Guangsheng håndtere alle typer 3-akse, 4-akse eller 5-akse maskineringsjobber. Med strenge kvalitetskontroller på plass, kan vi garantere at sluttdeler oppfyller alle slags kvalitetskontroller uten feil.
Det som skiller Guangsheng er dessuten dens raskeste ledetider og de mest konkurransedyktige prisene på markedet. Dessuten er prosessen også optimalisert for å lette kunden. Bare last opp designene for å få en omfattende DFM-analyse og et umiddelbar tilbud for å komme i gang.
Automatisering og nettbaserte løsninger er nøklene til fremtidens produksjon og Guangsheng forstår det. Derfor er alt du trenger for de beste resultatene bare et klikk unna.
Konklusjon
Alle 3-, 4- og 5-akse CNC-er er forskjellige, og hver type kommer med sine styrker eller svakheter. Det riktige valget avhenger imidlertid av de unike kravene til et prosjekt og dets krav. Det er ikke noe riktig valg i produksjon. Den riktige tilnærmingen er å finne den mest optimale kombinasjonen av kvalitet, kostnad og tid. Noe alle tre typer CNC kan levere basert på kravene til et bestemt prosjekt.
Innleggstid: 29. november 2023