Понимание 4-осевых станков с ЧПУ: преимущества и сравнение с 3-осевыми системами

Цехи механической обработки обладают разнообразным парком оборудования для удовлетворения производственных потребностей проектировщиков. Это оборудование можно использовать в комбинации для создания неограниченного количества уникальных форм как для простых, так и для сложных деталей.

Однако без экспертизы в области обработки инженеры-конструкторы могут не понимать возможности и ограничения, предоставляемые различными типами станков с ЧПУ. Это может привести к непредвиденным производственным неэффективностям и увеличению затрат на производство.

В этой статье объясняются различия между двумя типами фрезерных станков с ЧПУ — именно 3-осевыми и 4-осевыми фрезерными станками с ЧПУ. Главное отличие между этими станками — их способность манипулировать деталями. Возможности для более продвинутых движений означают расширенные функциональные возможности.

Понимая, чем 4-осевая фрезерная обработка с ЧПУ отличается от 3-осевой, конструкторы могут лучше предвидеть, какое оборудование им понадобится для эффективного производства деталей.

Что такое 3-осевая обработка с ЧПУ?

Обработка с ЧПУ почти всегда опирается на декартову систему координат для определения позиционирования и движений. Это означает наличие оси X, оси Y и оси Z. Самое базовое фрезерное оборудование на рынке способно на 3-осевую обработку вдоль этих осей.

Это означает поступательное движение, или скольжение, только в 3 направлениях: влево-вправо, вперед-назад и вверх-вниз. Мы определяем эти направления как ось X, ось Y и ось Z соответственно.

Хотя 3-осевые станки с ЧПУ могут комбинировать движение вдоль разных осей одновременно для создания изогнутых форм, их возможности несколько ограничены. Детали с элементами на нескольких сторонах требуют ручной переустановки и повторной центровки между операциями, что замедляет процесс. Переустановка заготовок упрощается и ускоряется за счет использования отдельно спроектированных приспособлений, которые также могут быть необходимы для таких элементов, как наклонные канавки.

Более сложные элементы, включающие кривизну за пределами одной плоскости XY, могут быть даже невозможны на 3-осевом фрезерном станке. Например, винтовые канавки или шейки коленчатого вала. Это означает, что 3-осевые фрезерные станки с ЧПУ лучше всего подходят для простых операций, таких как сверление отверстий или фрезерование пазов.

Что такое 4-осевая обработка с ЧПУ?

4-осевой фрезерный станок с ЧПУ способен на все те же движения, что и 3-осевая фрезерная машина, но добавляет дополнительную вращательную ось, известную как ось A. Эта 4-я ось совпадает с осью X, используемой для движения влево-вправо. Это означает, что ось A позволяет заготовке вращаться вперед или назад с точки зрения оператора.

В то время как у большинства 3-осевых станков «плоский» стол для монтажа деталей, 4-осевые станки с ЧПУ используют патрон, фланец или блок-приспособление типа «гроб» (tombstone). Патроны и фланцы хватают отдельную деталь сбоку, после чего её можно вращать для 360° доступа ко всем сторонам. Блоки-приспособления удерживают несколько компонентов одновременно для серийного производства.

Ось A полезна как при непрерывном движении для создания округлых элементов, так и при индексации, которая перепозиционирует и затем фиксирует деталь под новым углом. В любом случае, 4-я ось добавляет дополнительные возможности и повышает эффективность обработки деталей, требующих обработки более чем одной грани.

Является ли 4-осевая обработка лучше?

Хотя 3-осевой станок с ЧПУ может быть всем, что нужно для небольших, простых заданий по обработке, 4-осевой станок с ЧПУ иногда предпочтительен по трем причинам:

1. 4-я ось добавляет возможность обработки более сложных элементов.
2. При обработке нескольких граней 4-осевой фрезерный станок с ЧПУ повышает эффективность, не требуя от рабочих переустановки и повторной центровки деталей.
3. Переустановка деталей на 3-осевом станке с ЧПУ может вносить неточности и влиять на способность соблюдать проектные допуски.

Также существуют 5-осевые станки с ЧПУ, которые позволяют еще больше увеличить допустимую сложность обрабатываемых деталей. Gensun использует полный спектр высокоточного обрабатывающего оборудования для производства деталей, которые вам нужны, в строгих допусках. Ознакомьтесь с нашей страницей услуг ЧПУ, чтобы узнать, как мы можем помочь вам вывести ваш следующий проект продукта на рынок.