Что подразумевается под 3-, 4-, 5- или 6-осевой обработкой с ЧПУ?

Это 3-осевой или 5-осевой станок с ЧПУ! Возможно, вы слышали, как кто-то говорил это. Вы когда-нибудь задумывались, что подразумевается под 3-, 4- или 5-осевым станком с ЧПУ?

Что ж, вы попали в нужное место, это пост «Механика», и сегодня мы собираемся обсудить различные оси станков с ЧПУ.

Вы можете скачать файл в формате PDF на странице Различные оси станков с ЧПУ в конце этой статьи. Эта статья написана Питером Джейкобсом из CNCmasters.com. Эти люди работают в бизнесе с 1990 года, поэтому вы знаете, что учитесь у экспертов. Подробнее об авторе в конце статьи.

Введение

Фрезерование является одним из наиболее важных методов, используемых в прецизионной обработке с ЧПУ, в самых разных областях:от механических компонентов и медицины до аэрокосмической, оптической, автомобильной и многого другого. Роторные фрезы используются в процессе фрезерования для удаления материала с заготовки. Этот процесс выполняется путем фиксации заготовки под углом к ​​оси инструмента.

Оси этого фрезерного станка определяют тип работы и области, в которых он может использоваться на заготовке. Существует 3-, 4-, 5- и 6-осевая обработка с уникальными характеристиками, различиями и различными приложениями для разных вариантов использования.

Вот краткий обзор 3-, 4-, 5- и 6-осевых станков с ЧПУ вместе с их определениями:

3-осевая обработка

При 3-осевой обработке заготовка остается неподвижной, и только режущий инструмент перемещается по трем осям для фрезерования детали. 3-осевые станки применяются для обработки 2D- и 2,5D-геометрии.

Поскольку 3-осевая обработка работает только по трем осям, процесс становится относительно простым и позволяет удалять материал по этим трем осям, описываемым как «задняя часть вперед», «боковая часть вправо» и «вверх и вниз».

3-осевое фрезерование имеет свои ограничения и поэтому не может использоваться для проектирования элементов под углом к ​​системе координат X-Y-Z, независимо от того, является ли элемент плоским.

Применение 3-осевого станка с ЧПУ

3-осевой станок лучше всего подходит для:

• Автоматический/интерактивный режим
• Сверление отверстий
• Фрезерование пазов
• Обрезание острых краев

4-осевая обработка

Процесс 4-осевого фрезерования аналогичен процессу 3-осевой обработки. , где режущий инструмент удаляет материал из детали, чтобы создать необходимую форму и профиль. 4-осевая обработка — экономически выгодный процесс. обработки деталей, что теоретически возможно на 3-х осевом станке.

Однако при 4-осевой обработке фрезерование выполняется по дополнительной оси помимо 3-осевой оси вращения. 4-осевой станок с ЧПУ работает с осями X, Y и Z, а также с еще одной осью вращения вокруг оси X, называемой осью A.

В основном заготовка будет вращаться, чтобы облегчить процесс резки вокруг оси A. 4-х осевое фрезерование применяется, когда отверстия и вырезы должны быть сделаны вокруг цилиндра или стороны детали.

Применение 4-осевого станка с ЧПУ  

4-осевая обработка многофункциональна и считается оптимальной для:

• Гравировка изогнутых поверхностей
• Прерывистая резка
• Непрерывная резка

5-осевая обработка

5-осевая обработка охватывает все оси 4-осевой обработки наряду с еще одной осью вращения.

Помимо трех традиционных осей, то есть X, Y и Z, есть две оси вращения, называемые осью A и B. Вот как мы получаем 5 осей. 5-осевые фрезерные станки достаточно компетентны, чтобы обеспечить точность и сложные компоненты используется для искусственных костей, деталей из титана, аэрокосмической продукции, автомобильных форм, деталей нефтегазовых машин, архитектурных, медицинских и военных целей.

Это многомерное вращение и движение инструмента обеспечивают беспрецедентную точность, чистоту и скорость по оси B во время изготовления детали.

С помощью этого метода обработки можно изготавливать сложные детали, которые имеют решающее значение для высокоуровневых приложений, в том числе для аэрокосмической промышленности.

5-осевая обработка предлагает возможность одноэтапной обработки (сокращение времени подготовки), повышает удобство доступа к геометрии детали, увеличивает срок службы инструмента и эффективность процесса за счет наклона стола. для оптимального положения резки.

5-осевая обработка выгодна при большой степени сложности. и точность требуется для.

Применение 5-осевого станка с ЧПУ

Этот процесс идеально подходит для:

• Точность признаков
• Отделка более высокого качества
• Повышение продуктивности
• Устранение сложностей в компонентах
• Обработка сложных форм

Вы также можете прочитать

• G-коды и M-коды станков с ЧПУ.
• Что такое гидроабразивная обработка?
• Различные типы резьбы 

6-осевая обработка

Процесс 6-осевой обработки аналогичен 5-осевому; однако он имеет дополнительную ось вращения вокруг оси Z, которая может значительно повысить скорость по сравнению с конфигурациями с 5 осями.

6-осевой станок может превращать необработанные металлические стержни в конечный продукт путем поворота с обоих концов приспособления без дефектов в изготовленной детали. 6-осевое фрезерование — эффективное решение, в первую очередь для сложных деталей и требуют непревзойденной точности.

6-осевые станки с ЧПУ облегчают некоторые сложные задачи, такие как сверление отверстий различного диаметра и обеспечение различных скоростей и режимов резки. Качество конечного продукта, обеспечиваемое 6-осевым станком является лучшим среди всех других станков с ЧПУ.

6-осевые станки обычно используются для объемной обработки стали, чугуна, алюминия и материалов для изготовления моделей.

В этом станке используется специальная 3-осевая фрезерная головка, позволяющая выполнять одновременную 6-осевую обработку с ЧПУ, тем самым сокращая время производства на ошеломляющие 75 %. .

Применение 6-осевого станка с ЧПУ

Этот процесс обработки идеально подходит для:

• Достижение максимально возможной точности
• Быстрая и точная скорость
• Сокращение времени обработки
• Изготовление деталей с высочайшим уровнем сложности

Разница между 3-, 4-, 5- и 6-осевой обработкой с ЧПУ

3-, 4-, 5-осевая обработка

Фундаментальное различие между 3-осевой, 4-осевой и 5-осевой обработкой заключается в сложности движения что режущий инструмент и заготовка могут перемещаться относительно друг друга. Чем сложнее движение между двумя частями, тем сложнее геометрия конечного продукта.

Количество осей на станке с ЧПУ измеряет тип работы, которую можно выполнить, уровень детализации конечной детали и расположение обрабатываемых деталей, которыми можно манипулировать.

Тип машины, которую вы должны выбрать, зависит от ваших конкретных требований, сроков и бюджета. Запчасти для аэрокосмической промышленности требуют непревзойденной точности и, следовательно, требуют 5-осевой обработки . Однако если вам требуется станок с ЧПУ для сверления отверстий , 3-осевой станок должен отлично выполнить свою работу.

6-осевая обработка

Этот процесс обработки обеспечивает самый высокий уровень точности. за минимальное время и, таким образом, зарезервирован только для самых сложных процессов с точки зрения проектирования и тонкостей.

Вот некоторые заметные отличия:

Молниеносная скорость

6-осевой фрезерный станок с ЧПУ обеспечивает высокую скорость без ущерба для точности. Помимо дополнительной оси свободы, определенные движения инструмента, сопровождаемые переходами инструмента, более просты в управлении, чем любой другой процесс обработки.

Несколько операций на одном компьютере

6-осевые фрезерные станки позволяют пользователям выполнять такие операции, как фрезерование, торцевание, сверление и токарная обработка на одном станке. Обрабатывающим центрам нужно только модифицировать соответствующий инструмент или систему программного управления для различных операций.

Повышенная производительность

6-осевые станки обеспечивают наилучшее качество поверхности и высокую скорость резки. Этот процесс также обеспечивает более плавную работу двигателя и обеспечивает улучшенный контроль, ускорение и замедление на S-образных кривых. Посмотрите это информативное видео от CNC Titans о различных осях обработки. (*не спонсируется)  

Заключительные слова

Обработка с ЧПУ выгодна с точки зрения эксплуатации в нескольких отраслях с интенсивным производством, при этом некоторые заметные преимущества включают улучшенный контроль качества продукции, стандартизацию и более высокую точность.

Обработка с ЧПУ использует технологию САПР для автоматизации резки и формовки деталей. Количество осей в станке определяет тип движения, достижимый на этом конкретном станке с ЧПУ.

Об авторе:Питер Джейкобс

Питер Джейкобс — старший директор по маркетингу CNC Masters. Он активно участвует в производственных процессах и регулярно публикует свои идеи для различных блогов, посвященных обработке с ЧПУ, 3D-печати, быстрой оснастке, литью под давлением, литью металлов и производству в целом.